payaem.ru
Паяем — Все о электронике
Сделать восьмиполосный эквалайзер своими руками
Эквалайзер (регулятор тембра), описание его предоставлено в данной статье, он используется, чтобы повышать качество звука звуковоспроизводящей аппаратуры, в особенности, в обыкновенных жилых помещениях. Данная конструкция мо жет пригодиться как обычным аудиолюбителям, так и тем, кто за нимается использованием аудиоаппаратуры на профессиональном уровне.
Современные качественные усилки и акустические системы дают высокую вер ность звучания в обширных помещениях с хоро шей акустикой. Но акустические свойства жи лых комнат, в частности небольших размеров, зачастую бывают далеко не оптимальны, они не выдают высокую верность звуковоспроизведения даже если имеется трёхполосная импортная акустическая система высокого класса и качестве нный усилок. В любой точке таких помеще ний происходит такое явление, как интерференция звуковых волн (другими словами сложение их с разными фазами), которые выходят непосредственно из акустических систем и отражаются от стен, потолка, пола, мебели. При этом на некоторых частотах появляются стоячие волны (другими словами это пучности и провалы интенсивности звука) с неравномерностью до 20 дБ, поэтому нужно регулировать АЧХ аудиосистемы в опреде лённых полосах частот. Регулировка АЧХ необхо дима, чтобы компенсировать недостатки в наиболее известных двухполосных акустических системах. В этих акустических системах обычно есть про вал АЧХ на средних частотах из — за не совсем качественных электрических разделительных фильтров, их характеристики повысить в качестве очень трудно. Чтобы регулировать АЧХ применяют регуляторы тембра и эквалайзеры. Более простенькие двухпо лосные регуляторы тембра не дают возможности в полной мере справляться с подобными задачами. При подъёме уровня НЧ (20 — 40 Гц) одновре менно усиливаются сигналы в полосе 80 — 200 Гц. Это положение может исправить только эквалайзер (перевод с англ. — «выравниватель»), то есть многополосный регулятор, который устана вливает нужный коэффициент передачи в узкой полосе частот.
Имеются активные и пассивные эквалайзе ры. У каждого типа есть свои преимущества и недо статки. Главный недостаток активных регуляторов тембра, это то что в них используется глубокая частотнозависимая отрицательная обратная связь (ООС), это даёт большие дополнительные ис кажения (интермодуляционные, перекрёстные и т. п.), которые они вносят в регулируемый сигнал. Более часто применяемые для усиления сигналов операционные усилки (ОУ) имеют несколько недостатков:
- Низкая частота среза не даёт возможность с высокой верностью передавать фронты импульсного сигнала.
- Так называемые, динамические искажения, которые связаны с переходными процессами в охвачен ных общей ООС цепями.
- Склонны к самовозбуждению.
- Повышенные нелинейные искажения.
Как правило, качество звука зависит как от амплитуд гармоник различного порядка, так и от соотношения между ними. Лучше, чтобы с ростом номера гармоники её амплитуда довольно быстро убывала, иначе звук ста новится резким, с «металлическим» оттенком. Во некоторых случаях применение ОУ не всегда приемлемо, а специальные качествен ные ОУ стоят гораздо больше (в десятки раз и больше) и не всегда доступны. По этой причине сейчас в звуковоспроизводя щей аппаратуре зачастую стали применять пассивные регуляторы тембра. Однако у них тоже есть свои недостатки. Первый недостаток — это значи тельное ослабление сигнала. По этой причине усиливать ослабленный сигнал по любому придётся, скорее все го, при помощи тех же ОУ, но уже в широкой поло се частот. Тогда уже будут сказываться шумо вые свойства этих ОУ. Исходя из этого появляется смысл попробовать как нибудь сделать лучше свойства самих актив ных регуляторов тембра. Чтобы уменьшить интермодуляционные и перекрестные искажения, которые вызваны из — за взаимного влияния частотных каналов эквалайзера друг на друга можете попробовать применить уже давно известный способ — это дополни тельное разделение каналов. Предлагается применить два эквалайзера — один для НЧ, а другой для ВЧ. К примеру, можете применить низкочастотный эквалайзер с четырь мя полосами регулирования с граничными часто тами: 70, 200, 500 и 1000 Гц и высокочастотный с четырьмя полосами с граничными частотами: 2, 5, 10 и 16 кГц. Разумеется разделение полос и их ко личество субъективно (это как говорится дело вкуса и слуха). Потом сигналы эквалайзеров надо объединить и подать на вход высококачественного усилка мощности. Здесь попутно можете попытаться «убить» ещё одного «зайца»: то есть не объединять сигналы, а применить два отдельных полосовых усилка, низко частотный со своей акустической системой (без полосовых фильтров) и высокочастотной со своей акустической системой.
В эквалайзерах как правило применяются полосо вые фильтры с различными резонансными частотами, и у них могут быть разные добротности в зави симости от качества радиоэлектронных элементов и разброса их характеристик. По этой причине параллельное включение фильтров с последующим суммированием, используемое в графических эквалайзерах, не даст получить линейную АЧХ в средних положениях регуляторов тембра по причине несогласованности частот среза и добротностей АЧХ фильтров (это же можно отнести и к пассивным ре гуляторам тембра). На практике из — за этого может случится нарушение стереобаланса. Пригод ной для практического применения считается схема включения фильтров в цепь дополнительной ветви ООС операционного звена инвертирующе го усилителя (рисунок 1), которая образована при помощи резисторов R4 и R5. В полосе задерживания полосового фильтра Z1 коэффициент передачи устройства K=–R2/R1 не зависит от соотношения сопротивле ний резисторов R4 и R5. На резонансной частоте F регулятор R4, R5 вместе с фильтром Z1 и ре зистором R1 создают контур ОС, действие которой эквивалентно подключению параллельно ре зистору R1 резистора с сопротивлением R3K(F) при условии R4=0 и подключению параллельно ре зистору R2 резистора с сопротивлением R3K(F)при условии R5=0. Поэтому глубина регулировки тембра в децибелах находится в пределах:
Если R1/R2=R4/R5, то это имеет место на средних положениях регуляторов тембра, фильтр Z1 и резистор R3 оказываются включенными в ди агональ сбалансированного моста, по этой причине АЧХ устройства принципиально линейна. Это же свойство сохраняется и для произвольного числа дополнительных ветвей ОС с фильтрами, которые имеют любые добротности и резонансные частоты.Чтобы на практике реализовать предлагаемый эквалайзера можете применить специальные микросхемы, которые разработаны популярными зарубежными фирмами. Плюс этих изделий заключается в том, что у них низкая стоимость. На иболее доступные микросхемы LA3600 (компании Sony) и BA3822LS (компании Rohm). Микросхемы представляют из себя пятиполосные эквалайзеры, только первый из них одноканальный, а второй — двухканальный. В этих микросхемах применяются полосовые филь тры, которые показаны на рисунке 1. Фильтры сделаны из пары конденсаторов C1 и C2 и переменного рези стора, коорый позволяет менять усиление на часто те настройки приблизительно на ±10 дБ. Центральную частоту настройки можете ме нять при помощи выбора ёмкости конденсаторов C1 и C2. Чтобы расчитать фильтры указанных микросхем можете воспользоваться простой формулой, чтобы определить эту частоту:
где R6 = 1.2 кОм, R7 = 68 кОм — сопротивления внутренних резисторов микросхемы.
Напряжение для питания микросхемы BA3822LS от 5 до 14 Вольт. Чтобы минимизировать нелинейные искажения, которые по паспортным данным не должны быть больше 0,1% (при максимальном напряжении питания), желательно подать среднее значение напряжения, к примеру 9.5 Вольт. При мень шем напряжении питания заметно понижается коэффициент усиления. Потребляемый ток довольно незначительный (7 — 8 мА). Входное сопротив ление — 10 кОм.
Электрическая принципиальная схема эквалай зера представлена на рисунке 2, вид его в корпусе показан на фото 1, с открытым корпусом — на фото 2. В этом эквалайзере применяется пара микросхем BA3822LS: одна для НЧ, другая для ВЧ. Схема достаточно простая и дополнительные пояснения не нужны. Чтобы повысить качество работы эква лайзера было решено не применять полярные электролитические конденсаторы. Все конденса торы плёночные, кроме выходных С21, С22, С121 и C122. В этих позициях применялись неполярные электролитические компании Jamicon, на их корпусе особая маркировка — «NP», а белая минусовая полоса отсутствует. Разумеется, если по зволяют габариты устройства, то желательно их поменять на плёночные. Чтобы уменьшить влияния перекрёстных искажений печатная плата не изготавливалась, всё делали навесным монтажом при помощи тонкого провода. Для того чтобы устранить возможные са мовозбуждения конденсаторы C25 и C125 лучше подпаять непосредственно между вывода ми 23 и 24 микросхем. После того как эквалайзер был собран он заработал почти нормально. Пришлось только по добрать ёмкости конденсаторов фильтра на 16 кГц. Качество звучания оказалось довольно хорошим.Это всё. До свидания.
Источник
Эквалайзер
Эквалайзер, как известно, предназначен для регулировки АЧХ звуковоспроизводящей аппаратуры. Он состоит из нескольких регуляторов, с помощью которых можно изменять коэффициент передачи усилительного устройства в достаточно узких полосах частот. Это позволяет получить сложную форму АЧХ, которую невозможно реализовать традиционными регуляторами тембра. В результате у слушателя появляется возможность существенно изменять характер воспроизводимой звуковой картины и таким образом компенсировать частотные искажения, вносимые источниками звуковых программ, акустическими системами и помещениями прослушивания.
Эквалайзеры обычно строят на базе активных полосовых фильтров на ОУ, причем чем больше фильтров, тем сильнее можно изменять АЧХ. Однако существенное увеличение их числа сильно усложняет управление эквалайзером, поэтому количество фильтров обычно ограничивают 8-10.
Ниже приводится описание восьми полосного эквалайзера. Диапазон его рабочих частот 20. 20 000 Гц; коэффициент передачи — 3. 4;
частоты настройки каждого из восьми фильтров указаны в таблице; добротность (отношение частоты настройки к полосе пропускания) фильтра — 1,12; диапазон регулировки коэффициента передачи — +_ 12,5 дБ.
Принципиальная схема эквалайзера приведена на рис. 1.
Рис.1
Он состоит из восьми параллельно включенных активных фильтров на сдвоенных ОУ DA2-DA5. На ОУ DA1 собран входной и выходной буферные усилители. Параллельно фильтрам включен резистор R4.
Поскольку все фильтры инвертирующие, а через резистор R4 сигналы проходят без инверсии, то в выходном усилителе сигналы вычитаются. Благодаря этому выравнивается АЧХ на краях полосы пропускания фильтров и получается требуемый диапазон регулировки коэффициента передачи в каждой полосе.
Схемы фильтров одинаковы, а частоты их настройки определяются емкостями конденсаторов С7-1-С7-8 и С8-1-С8-8, значения которых указаны в таблице.
| Частота настройки фильтра,Гц | Емкость конденсаторов,пФ | |
| C7-1-C7-8 | C8-1-C8-8 | |
| 32 75 180 425 1000 2370 5620 13300 | 170 000 73 500 30 000 13 000 5 000 2 300 980 415 | 17 000 7 350 3 000 1 300 550 230 98 41 |
Перемещением движков резисторов R7 — 1-R7- 8 можно изменять коэффициент передачи соответствующих фильтров, а следовательно, и АЧХ в полосе этих фильтров. В крайнем левом положении (по схеме) движка этих резисторов коэффициент передачи на частоте настройки фильтров максимален (+12,5 дБ), а в крайнем правом — минимален (-12,5 дБ).
Все детали эквалайзера, кроме переменных резисторов, размещены на печатной плате из фольгированного текстолита, эскиз которой показан на рис. 2.
Рис.2
В эквалайзере можно использовать постоянные резисторы ВС и МЛТ, конденсаторы К50-6 (С5.С6) и КЛС, КМ, МБМ (остальные), причем для фильтров следует отобрать конденсаторы с небольшим TKE Конденсаторы С7 и С8 составлены из двух-трех, включенных параллельно. Функциональные характеристики переменных резисторов должны быть линейными (группа А), они могут быть как движковые, с линейным перемещением, так и осевые.
При использовании движковых резисторов (СПЗ-23А) можно сделать графический эквалайзер. Положение движков этих резисторов будет наглядно отражать АЧХ эквалайзера (рис.3).
Рис.3
При применении осевых резисторов СП, СПО и т. д. качество устройства нисколько не ухудшится, но снизится наглядность регулировки АЧХ. Какого-либо специального налаживания эквалайзер не требует, необходимо только заранее подобрать емкости конденсаторов фильтра с точностью не хуже 5. 10%. Для питания эквалайзера необходим двухполярный стабилизированный блок питания напряжением 12. 15 В и током до 50 мА.
Для стереофонического комплекса потребуется изготовить два описанных эквалайзера и установить в них сдвоенные переменные резисторы.
Источник
Принципиальная Схема Эквалайзера
На частотах, близких к частоте режекции, коэффициент передачи фильтра Z1 мал, и сигнал на движок переменного резистора регулировки глубины коррекции Rp1 и далее на сумматоры спада и подъема АЧХ поступает только через резистор 1R1. Они способны в большей степени, чем обычные регуляторы тембра, корректировать несовершенство акустических свойств помещений прослушивания или аппаратуры подбором наиболее приемлемого звучания музыкальных и речевых программ.
Параметрический эквалайзер содержит в своем составе фильтры, резонансную частоту и добротность которых можно регулировать независимо друг от друга. 
На слое K1 синий показаны места установки перемычек, которые можно сделать тонким проводом в изоляции. Собираем эквалайзер 10 полос на TL
sxematube — схема простого транзисторного пятиполостного эквалайзера, простой эквалайзер
Ниже представлено описание восьмиполосного эквалайзера.
Это также приводит к необходимости тщательного подбора элементов частотоза-дающих цепей фильтров либо требует дополнительного усложнения самого устройства. Повторяют описанную операцию настройки и для остальных фильтров.
Усилители активных фильтров 1V1 — 5V1, 1V2 — 5V2 одинаковы по схеме и отличаются один от другого только номиналами конденсаторов 1C1 — 5C1, 1С2 — 5С2 частотозадающих цепей. Движки резисторов регулировки глубины коррекции R7 — R11 отключают от элементов схемы эквалайзера.
Включают питание эквалайзера и на его вход подают сигнал с генератора звуковой частоты амплитудой — мВ.
Графический эквалайзер.
Собираем блок потенциометров для регулировки усилителя звука
Паяем — Все о электронике
Можно также поэкспериментировать с bell equaliser 6 кГц — 10 кГц. Тембр регулируют переменными резисторами 1R2—5R2. Параметрический эквалайзер содержит в своем составе фильтры, резонансную частоту и добротность которых можно регулировать независимо друг от друга. Усиление в области нижней середины скорее всего сделает звук резким, поэтому всегда лучше применять верхний фильтр плавного нарастания и спада, если требуется придать звуку гитары особую яркость. 
Канал частотной обработки сигнала, образующий цепь параллельной обратной связи, состоит из инвертора на DA2, режекторных фильтров Z1—ZN и пассивных сумматоров на резисторах 1R1 — NR2. 
Пользуйтесь верхним фильтром плавного спада и нарастания для придания голосу яркости, если нужно; bell equaliser здесь вряд ли применим. 
Собираем эквалайзер 10 полос на TL На одном из чешских сайтов язык статьи определил GOOGLE переводчик был найден проект ти полосного эквалайзера, реализованного на счетверенных операционных усилителях TL Благодаря этому выравнивается АЧХ на краях полосы пропускания фильтров и получается требуемый диапазон регулировки коэффициента передачи в каждой полосе. 
На ОУ DA1 собраны входной и выходной буферные усилители. Не забудьте расчитать резистор, который будет стоять последовательно со светодиодом. 
Настройку эквалайзера проводят в следующей последовательности. 
Графический эквалайзер. Переменные резисторы Rp1 — RpN, с помощью которых осуществляется регулировка глубины коррекции, включены между инвертирующими входами ОУ, благодаря чему исключено взаимное влияние между регулировками в различных частотных каналах.
Эквалайзер LA3607 замеры и тесты
Понравилась схема? Жми палец вверх!
Поэтому выравнивается АЧХ на краях полосы пропускания фильтров и получается нужный диапазон регулировки коэффициента передачи в каждой из полос. 
При перемещении движка переменного резистора Rp1 в крайнее левое по схеме положение сигнал, прошедший частотную обработку, поступает на ОУ DA1, увеличивая глубину отрицательной обратной связи, в результате чего на выходе устройства происходит ослабление сигнала с частотой, близкой к резонансной частоте фильтра Z1. Принципиальная схема высококачественного пятиполосного эквалайзера на транзисторах. 
Рабочая полоса частот — от 10 Гц до 25 кГц 5. Стремитесь по возможности избегать большого усиления, так как естественное звучание голоса может быть потеряно. Чтобы придать этим звукам мощь атаку , регулируйте частоту 80 Гц. 
Если применить переключатель на три группы, то на третью можно прицепить светодиод, загорающийся при включении эквалайзера. При перемещении движка переменного резистора Rp1 в крайнее левое по схеме положение сигнал, прошедший частотную обработку, поступает на ОУ DA1, увеличивая глубину отрицательной обратной связи, в результате чего на выходе устройства происходит ослабление сигнала с частотой, близкой к резонансной частоте фильтра Z1. 
Сигналы с выходов активных фильтров поступают на вход двухкаскадного усилителя через резисторы 1R9—5R9, сопротивления которых определяют и режим работы транзисторов V2, VЗ по постоянному току. Питание схемы двухполярное.
Принципиальная схема
Частоты, которые полезно помнить Сеть питание шумит на частоте 50 Гц и умножается. Если применить переключатель на три группы, то на третью можно прицепить светодиод, загорающийся при включении эквалайзера. Конструкция: Далее приведена односторонняя печатная плата рис. В качестве питания эквалайзера нужен двухполярный стабилизированный блок питания напряжением 12 — 15 Вольт и током до 50 мА.
Аналогично происходит регулировка коэффициента передачи эквалайзера на частотах настройки фильтров Z2 — ZN. Принципиальная схема этого эквалайзера приведена на рисунке
Переменные- резисторы 1R2 — 5R2 должны быть группы А. Еще один вариант восьмиполосного эквалайзера показан на рисунке Интервалы между частотами настройки активных фильтров выбраны равными двум октавам. Поэтому выравнивается АЧХ на краях полосы пропускания фильтров и получается нужный диапазон регулировки коэффициента передачи в каждой из полос.
Пассивный регулятор тембра. Преимущества и …
Принципиальная схема
Источник: Борноволоков Э. Переменные- резисторы 1R2 — 5R2 должны быть группы А.
Сигналы на резисторах 1R1 и 1R2 примерно равны по амплитуде, но противоположны по фазе, и после суммирования компенсируют друг друга при равенстве сопротивлений резисторов 1R1 и 1R2.
Заслуженной популярностью у любителей звукотехники пользуются многополосные регуляторы тембра эквалайзеры. Рисунок 41 Принципиальная схема профессионального пятиполосного эквалайзера.
Переменные резисторы регулировки резонансной частоты фильтров NR6. Параллельно фильтрам подключен резистор R4. Ниже приводится описание восьми полосного эквалайзера. Обратите внимание, что на рис.
Детали для эквалайзера
После этого восстанавливают соединение движка резистора регулировки глубины коррекции и проверяют отсутствие самовозбуждения при перестройке частоты фильтра. Рисунок 23 Регулировка 20 Гц. Подпишись на Twitter! Аналогично происходит регулировка коэффициента передачи эквалайзера на частотах настройки фильтров Z2 — ZN.
Канал частотной обработки сигнала, образующий цепь параллельной обратной связи, состоит из инвертора на DA2, режекторных фильтров Z1—ZN и пассивных сумматоров на резисторах 1R1 — NR2. Поскольку все фильтры инвертирующие, а через резистор R4 сигналы проходят без инверсии, то в выходном усилителе сигналы вычитаются.
Если применить движковые резисторы СПЗ — 23А можете изготовить графический эквалайзер. Примером могут служить параметрические эквалайзеры, схемы которых приведены в [2, 3]. На частотах, близких к частоте режекции, коэффициент передачи фильтра Z1 мал, и сигнал на движок переменного резистора регулировки глубины коррекции Rp1 и далее на сумматоры спада и подъема АЧХ поступает только через резистор 1R1. Вне полосы режекции коэффициент передачи фильтра близок к единице. Таким образом, операционных усилителей А2 в схеме 10 штук, соответственно, по 10 штук резисторов R4.
Принципиальная схема пятиполосного параметрического эквалайзера приведена на рис. Детали В регуляторе можно использовать любые кремниевые высокочастотные транзисторы соответствующей структуры с допустимым напряжением между эмиттером и коллектором не менее 15 В и статическим коэффициентом передачи тока h21э не менее 1V1 — 5V1 и 70 остальные.
Простой графический эквалайзер на микросхеме …
Источник
