Узнайте, как построить простой темброблок для изменения звучания с помощью регулировки амплитудно-частотной характеристики в области верхних и нижних частот.
В данной статье рассматривается конструкция простого темброблока. Он предназначен для изменения звучания путем регулирования амплитудно-частотной характеристики аудиосигнала в области верхних и нижних частот. Схема представлена на рис.1.
Рис.1. Схема электрическая принципиальная.
В схеме присутствует малошумящий операционный усилитель TL072CP. Он двухканальный, но в схеме задействован только один. Этот операционный усилитель выполнен в корпусе DIP8, на рисунке 2 представлено расположение его выводов.
Рис.2.
В схеме можно использовать любой операционный усилитель схожий по параметрам.
Описание работы схемы.
Переменный резистор (потенциометр) R4 предназначен для регулирования тембра высоких частот. А R5 предназначен для регулирования низких частот.
Когда R4 находится в крайнем левом положении (имеется в виду по схеме), происходит падение амплитудно-частотной характеристики в области высоких частот (рис.3). Это происходит из-за того, что цепь R2 С3 при увеличением частоты сигнала начинает шунтировать нижний резистор R3 входного делителя.
Рис.3. Снижение ВЧ.
Если R4 находится в крайнем правом положении (по схеме), то при увеличении частоты цепь C3 R6 шунтирует резистор R7, а вследствие этого уменьшается отрицательная обратная связь, поднимая АЧХ в области высоких частот (рис.4).
Рис.4. Повышение ВЧ.
В среднем положении переменного резистора R4 темброблок почти не оказывает влияние на звучание.
На разных частотах реактивное сопротивление конденсатора C3 будет меняться, обуславливая процессы рассмотренные выше. Но на частотах меньше 1 кГц реактивное сопротивление C3 будет намного превышать сопротивление R2 и R6 и регулировка частоты будет оказывать незначительное влияние на звук.
Теперь рассмотрим какое влияние оказывает переменный резистор (потенциометр) R5.
Когда R5 находится в крайнем левом положении (по схеме), сигнал проходит в обход конденсатора C2 и на неинвертирующий вход операционного усилителя не оказывается влияние. Так как при этом сопротивление R5 составляет 100 кОм, конденсатор C4 шунтируется, что ведет к увеличению отрицательной обратной связи и происходит падение АЧХ в области низких частот (рис.5).
Рис.5. Снижение НЧ.
В правом положении резистора R5 теперь уже конденсатор C4 замыкается накоротко. А так как C2, включен последовательно с одним из резисторов входного делителя, изменяет его коэффициент деления, т.е уменьшает с уменьшением частоты сигнала. В следствие этого происходит подъем АЧХ в области низких частот (рис.6).
Рис.6. Повышение НЧ.
Темброблок имеет входное сопротивление 47 кОм. Данное устройство можно использовать практически с любым усилителем звука.
Ниже представлены фотографии собранного устройства.
Питание.
Так как основой схемы является операционный усилитель, питание должно быть двухполярное. Питание подается на 4-й и 8-й выводы микросхемы. Максимальное напряжение, которое можно подавать на эти выводы составляет +18 -18 Вольт относительно общего провода.
Для получения двухполярного напряжения от батарейки, была использована простая схема рис.7.
Рис.7.
От батарейки 9 Вольт, благодаря делителю, на выходе получаем +4,5 В и -4,5 В. Но такая схема работает не очень хорошо и подходит лишь «на крайний случай», поэтому лучше использовать более сложную схему, в которой будет присутствовать стабилизация напряжения на выходе или использовать готовый блок питания.
Максимально допустимое питающее напряжение микросхемы составляет +18 -18 Вольт (согласно технической документации), но я не рекомендую подавать более +10 -10 Вольт.
Тест
Для произведения замеров, выходной звуковой сигнал темброблока был подан на линейный вход компьютера (в микрофонный вход нельзя!). В аудиоредакторе Acoustica Mixcraft был выбран VST плагин Voxengo Spectrum Analyzer v1.9. На фотографии ниже происходит тестирование (оценить звук можно на видео).
На вход темброблока подавалась музыка из телефона (можно от любого источника: плеер, компьютер и т.д.)
Изменяя сопротивления переменных резисторов R4 и R5 можно добиться изменения звука в области НЧ и ВЧ. Кстати, средние частоты темброблок практически не изменяет.
Данный темброблок отлично подойдет для приобретения навыков в преобразовании звука.
К данной статье присутствует видео, в котором произведен тест этого темброблока, вы можете оценить его работу.