Самодельный регулятор тембра с псевдообходом, схема и описание

Гитарный предварительный усилитель — схема

Предварительный гитарный усилитель паяем на отдельной плате, позже помещённой в экран от помех. Фото платы предусилителя показано ниже. Его основа два операционных усилителя с блоком регулировки тембров и усиления.

Это простое, но проверенное схемное решение, которое обеспечивает отличную тональность всего диапазона. Конструкция идеально подходит для тех гитаристов, которые хотели бы получить отличный звук. Элементы управления тембром имеют достаточный диапазон, чтобы охватить практически что угодно, от скрипки и до бас-гитары.

Предусилитель использует двойной операционный усилитель для усиления. Транзистор, включен по схеме эмиттерного повторителя и имеет низкое выходное сопротивление, после мастер-регулятора громкости. Как показано на схеме, есть типичный гитарный вход, с которого можно получить очень жирный овердрайв, а затем настройку подходящего уровня

Обратите внимание, что при использовании операционного усилителя TL072, возможен шум с большим количеством высоких частот. Настоятельно советуем использовать OPA2134 — операционный усилитель от Texas Instruments, тогда вы получите действительно самый тихий гитарный усилитель, который вы когда-нибудь слышали!

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ)

ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

О микросхемах для РГ

Интересно проявили себя микросхемы. Если менять по одной – звук на слух не меняется. Но если менять одновременно все четыре микросхемы, то ясно чувствуется разница в звучании. NJM4558, -4556 дают отвратительное звучание. TL072 чуть получше. NE5532 еще лучше, но все эти микросхемы слушать тяжело.

Более-менее ровный и качественный звук дают NJM4580, но и эту микросхему лучше не использовать. Совсем другое дело – ОУ LM4562 – самый качественный звук из имеющихся у меня ОУ.

Звук явно более чистый. Но эти ОУ и подороже. Слушая их даже не верится, что может быть ОУ с еще лучшим звуком, да и представляется, что и незачем более лучший ОУ, ведь даже с этой микросхемой все упирается в качество фонограммы.

У меня из сотни дисков СД только 3-4 % обладают приемлемым для оценки аппаратуры качеством. Все остальные СД имеют грязь. И где брать качественные СД? В Интернете во Флаке ничего качественного не слышал.

Кроме самого звука вторым критерием качества, видимо, является правильная передача пространства. Например в начале песни «Зима» Ю. Лозы звук поземки на LM4562 слышится ниже подбородка – можно представить что поземка под ногами. Здорово слушается, очень красиво.

Другие микросхемы дают звук поземки где-то под носом – уже не то. Так что в предлагаемом РТ ОУ рекомендую только LM4562. Этим методом можно проверять и наушники. Отбраковка наушников очень большая.Особых требований к переменным резисторам нет.

Те, что недорогие с Алиэкспресса вполне достаточны. Обусловлено это тем, что в среднем положении резистивный слой и бегунок вообще не участвуют в передаче сигнала. Характеристика переменных резисторов безразлична, так как глубина регулировки тембра небольшая.

Приводить типы использованных резисторов и конденсаторов нет смысла – все они б/у среднего качества, но чем качественнее Вы примените свои детали, тем, видимо, будет лучше.

О качестве радиоэлементов много написано в Интернете – тут я не советчик. Но именно дорогие аудиофильские детали не требуются.

Этим схема и хороша. Вероятно даже применение SMD компонентов в простых устройствах будет оправдано именно в данной схеме.

Приводить печатную плату то же нет смысла – ведь РТ вставляется внутрь устройства по месту. Это место и определяет компоновку, а из фотографий разводка предлагаемой платы итак ясна.

Рис. 12. Вид на монтаж радиоэлементов регулятора тембра (РТ).

Рис. 13. Вид на монтаж радиоэлементов РТ – 2.

Маленькие индуктивности развязки по питанию микросхем (L1… L4, рис. 3, 11) поставлены исходя из единственного условия (их номинал мне даже неизвестен) – минимального сопротивления, чтобы не терять напряжение питания (здесь 0,2 Ома).

То есть чтобы было минимальное падение напряжения на этих индуктивностях. Ведь питание ±12 В снижать-то нежелательно. По этой же причине не поставлены последовательные стабилизаторы напряжения – на них будет большое падение напряжения и получится в лучшем случае ±10 В. А это маловато для микросхем.

Поэтому точка нуля питания жестко стабилизируется стабилитронами D1, D2 с резисторами R51, R52 (параллельно питанию (рис.11). В процессе работы они потребляют приличный ток, греются.

Но зато нет никакого падения напряжения, как было бы на последовательных стабилизаторах. И еще в этом случае в устройстве пришлось поставить несколько завышенные емкости.

Если питание было бы трехпроводное (- 12 В, 0, + 12 В) и хорошо стабилизированное, то емкости на микросхемах (1000 мкФ) можно значительно уменьшить

Важно отметить, что иногда в статьях пишут, о необходимости соединять емкостью вывод + и – питания микросхемы

Этого делать нельзя. Только на землю и + и – через свой конденсатор. Естественно электролитический конденсатор должен быть в параллели с пленочным или керамическим. Ну и рекомендуют в фильтрах для импульсных блоков питания ставить параллельно керамические и пленочные конденсаторы (как на рис.11).

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

Изготовление корпуса

Переменные резисторы

Перемещая ползунки R2 и R6, смотрим изменения происходящие слева. В программе уже есть готовый вариант тембра, однако вам может он не понравиться (мне, например, нет) — видим что мидбас (80-400Гц) поднимается тоже, а это возможная причина гула, резонанса в помещениях, поэтому для комфортного прослушивания музыки эти частоты не должны сильно усиливаться. Другая причина, почему темброблок может вам не понравиться — отсутствие переменных резисторов нужного номинала. Мне нравится тембр от усилителя Трембита-002-стерео
(выпуск 1977 г.) и, предположим, хотел бы его улучшить и модернизировать. Нажмем Snapshot, чтобы визуально видеть изменения:

Такой вариант тембра мне больше по душе, но ослабляет сигнал он гораздо сильнее — не беда — зато подъем мидбаса не столь сильный при полном выкручивании резистора R2. При дальнейшем подборе элементов получается такой вариант — приятный с моей точки зрения для прослушивания:

Частота 1кГц остается практически не тронутой, но от 2кГц и частоты выше поднимаются вместе с несущей 18кГц — увеличилась добротность. Кому то это нравится, но в эквалайзерах, где полос много — стараются делать добротность меньше, чтобы например при поднятии 1кГц, соседние 500Гц и 2кГц испытывали небольшой подъем — иначе толку от такого эквалайзера не будет. В такой схеме для снижения добротности используют дополнительно два резистора и схема приобретает следующий вид:

Но и это еще не все. После сборки такого темброблока вы ощущаете сильное снижение громкости — да это так, пассивные регуляторы сильно снижают усиление. Обычно добавляют еще один усилительный каскад, к примеру на ОУ — что проще, да и параметры становятся сильно зависимыми от операционного усилителя, вы можете в любой момент заменить на другой и быть может будете приятно удивлены. Обычно тембр включают в цепь обратной связи усилительного каскада, как например в предусилителе Шмелева. Я сделал следующим образом:

Конденсаторы любые К73-9, К73-17, МБМ, БМ-2, но не керамические (последние использовать в цепях коррекции ОУ и С6 в обратной связи). В своем варианте, к сожалению, не нашел пленочного конденсатора на 2200p, но на звучании это к счастью не слишком сказалось, успехов! .

Обсудить статью ПАССИВНЫЙ ТЕМБРОБЛОК

Схема лампового тембр блока для усилителя основана на LM1036N, контролирующей громкость и баланс в автомагнитолах. Дополнительный управляющий вход позволяет довольно просто применять компенсацию громкости.

Все что вам потребуется для сборки своими руками темброблока на транзисторах — это LM1036N, 15 конденсаторов, несколько фиксированных резисторов и несколько потенциометров. В результате вы получите качественное устройство для управления громкостью и другими параметрами звука.

Работа предварительный усилитель с темброблоком

Принципиальная схема предусилителя показана на рисунке ниже:
Усилитель состоит из двух одинаковых каналов. Работу предварительного усилителя изучим на одном из них. Входной сигнал подается на разъем GP1 и поступает прямо на фильтр высоких частот, состоящий из конденсатора C1 (1 мкФ) и резистора R1 (100k) с частотой среза около 1,5 Гц, это позволяет эффективно срезать постоянную составляющую и самые низкие частоты.

Далее сигнал поступает на неинвертирующий усилитель U1 (NE5532) и резисторы R3 (10k) и R7 (4,7 k), что обеспечивает усиление сигнала в 1,5 раза. Небольшой конденсатор C3 (10 пФ) предотвращает возбуждение, в то время как C5 (1 мкФ) разделяет контуры на усилителях U1 и U2(NE5532).

Регулятор частот построен на усилителе U2, а сама регулировка частот построена классическим способом. Элементы, вносящие изменения в характеристики находятся в петле отрицательной обратной связи усилителя U2. Когда оба регуляторы находятся в центральном положении, сопротивление X1 (полученное из элементов: R9 (10k), C9 (33 нФ), C7 (4,7 нФ), а также: P1 (100k), P2 (100k), R11 (10k) и R12 (3,3 к) — «в среднем положении») между входным сигналом и инвертирующим входом усилителя U2 равно сопротивлению X2 (полученное из элементов: R15 (10к), C11 (33 нФ), C13 (4,7 нФ) и в середине также: P1, P2, R11 и R12 — » в среднем положении») между выходом усилителя U2 и инвертирующим вход. Коэффициент усиления А, выражается следующей зависимостью:

Он равен 1 для всего диапазона рабочих частот усилителя.

Потенциометр P1 отвечает за регулировку низких частот. Для высоких частот конденсаторы C9 и C11, являются короткозамкнутыми, так что регулировка с помощью потенциометра не оказывает никакого влияния на этих частотах. Потенциометр P2 отвечает за регулировку высоких частот, а из-за исключения конденсаторов С7 и C13 регулировка не оказывает никакого влияния на низкие частоты.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Сигнал с выхода регулятора частоты поступает через резистор R17 (4,7 k) на потенциометр регулировки громкости P3 (100k) и далее к следующему контуру усиления, а именно U5 (NE5532). Элементы R19(15k) и R21 (33k) настраивают U5 для работы в качестве инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления около 2. С выхода U5 сигнал через фильтр R23 (100Р), C21 (1 мкФ) и R25 (100k) попадает на выход предусилителя GP3.

Напряжение питания для операционных усилителей получают с помощью стабилизаторов U3 (78L15) и U4 (79L15), и фильтруется с помощью конденсаторов C15–C16 и C17–C18. Кроме того, питание каждого из четырех операционных усилителей сглаживается с помощью конденсаторов C19–C20 и C23- C26 (100 нФ).

Скачать рисунок печатной платы предварительного усилителя (unknown, скачано: 6 524)

Краткий алгоритм обработки аудиосигнала.

Дифференциальный вход. Стерео аудиосигнал поступает на встроенный АЦП, а затем на систему автоматической регулировки уровня ALC. Время включения ALC – 384мс, время удержания ALC 6 сек. Включение цифрового шумоподавления настроено на уровне -52Дб в течении 250мс. Далее аудисигнал поступает на цифровой аудиопроцессор в котором реализованы регулировки громкости и баланс. Затем сигнал на частоте 80 Гц разделяется на два потока – стерео широкополосный и моно низкочастотный. В широкополосном потоке реализован трехполосный эквалайзер. А в низкочастотном включается/выключается функция SuperBass. Далее низкочастотный и высокочастотный поток поступают на свои компрессоры, практически исключающие перегрузку выходного сигнала (клип). После компрессоров низкочастотный поток подмешивается к высокочастотному стерео потоку и вновь собранный сигнал одновременно подается на стерео выход драйвера головных телефонов и дифференциальный выход.
Линейный вход AUX. С этого входа стерео аудиосигнал после обработки в АЦП поступает сразу на цифровой аудиопроцессор, минуя алгоритм ALC. В процессоре также как и в случае с дифференциальными входами реализованы регулировки громкости и баланс. Затем на частоте 80 Гц аудиосигнал разделяется на два потока – стерео широкополосный и моно низкочастотный. В широкополосном потоке реализован трехполосный эквалайзер. А в низкочастотном включается/выключается функция SuperBass. Далее низкочастотный и высокочастотный поток поступают на компрессоры исключающие перегрузку выходного сигнала (clipping). После компрессоров низкочастотный поток подмешивается к высокочастотному стерео потоку и через встроенный ЦАП подается на выход драйвера головных телефонов и дифференциальный выход.
Цифровой I2S вход. На цифровой вход с любого I2S источника цифрового звука должны подаваться синхроимпульсы MCLK, LR, BCLK и аудио поток DATA. Цифровой аудиосигнал поступает в аудиопроцессоре в котором также как и в случае с аналоговыми входами реализованы регулировки громкости и баланс. Затем на частоте 80 Гц аудиосигнал разделяется на два потока – стерео широкополосный и моно низкочастотный. В широкополосном потоке реализован трехполосный эквалайзер. А в низкочастотном включается/выключается функция SuperBass. Далее низкочастотный и высокочастотный поток поступают на компрессоры практически исключающие перегрузку выходного сигнала (клип, clipping). После компрессоров низкочастотный поток подмешивается к высокочастотному стерео потоку и через встроенный ЦАП подается на выход драйвера головных телефонов и дифференциальный выход.

Особенности изготовления акустических и бас гитар

Для того чтобы понимать, как сделать бас гитару своими руками или акустическую, следует внимательно изучить порядок действий и подготовить все необходимые для этого инструменты.

Для изготовления гитар такого вида следует:

распечатать или нарисовать чертеж акустической гитары на листе бумаги размером 1:1
при изготовлении грифа надо обратить внимание на угол, который будет между его головкой и шейкой
по центру грифа в его середине следует пустить металлический прут, для этого делают разметку в положенном месте и выдалбливают отверстие, после установки штыря отверстие сверху закрывается кусочком дерева
на головку грифа следует вырезать и установить накладку, соответствующей формы размера

Изготовление таких гитар требует немного больше усилий и времени, в связи с тем, что некоторые части состоят из нескольких дополнительных. Создание акустическая или бас гитара своими руками потребует больше времени так как работа над ними более кропотливая и точная.

Пьезо- и звукосниматель для акустической гитары своими руками

Данную часть гитары также можно приобрести в готовом виде в магазине или собрать самостоятельно, для этого потребуется:

определится с материалом, из которого она будет изготовлена (дерево, пластмасса и т.д.)
нарисовать чертеж, часть инструмента состоит из основания, в котором имеется пять, шесть отверстий, двух пластин, прикрепляющихся одна сверху другая снизу
в основании звукоснимателя для акустической гитары следует просверлить отверстия, то же самое делается и в пластинах
далее подбирается то из чего будут делаться сердечники, то есть то что будет вставлено в эти отверстия, для скрепления всех частей
после того как они будут вырезаны в соответствии с необходимыми размерами можно собирать звукосниматель
магниты приклеивают к нижней части звукоснимателя таким образом, чтобы они соприкасались не только друг друга, но и имеющихся сердечников

После этого приматывают проволоку обмотать следует 1200 раз если диаметр равен 1 мм, а если 0, 06 то до 2500 раз. Концы следует прикрепить на контактные штыри из проволоки толщиной в 1 мм и вставить в отверстия оснований загнув их в кольцо. Далее изготавливают так называемые экраны из фольгированного текстолита и приклеивают фольгой наружу

Пьезо- и звукосниматель

Темброблок для гитары своими руками схема

Термоблоки можно разделить на два вида:

пассивные
активные.

Пассивные изготавливаются таким образом, что не требуют дополнительных источников для питания и являются самыми простыми по строению. Отвечает за коммутацию звукоснимателей и регулирует тембр и громкость звучания. В качестве усилителя звука он не работает, но корректирует тембр звучания за счет ослабления различных частот.

Активные осуществляют свою функцию за счет батарейки, и выполняют функцию усиления звуковых сигналов. Электросхемы также можно найти в интернете.

Схема Темброблока

Струнодержатель для электрогитары своими руками

Бриджи или так называемые струнодержатели для электрогитар также можно изготовить самостоятельно или приобрести уже готовый в магазине. Оформление, то есть форма может быть разнообразной, но обязательно следует учесть, что отверстия для струн должны быть расположены на одинаковом расстоянии. Выполнить эту деталь можно из таких материалов как:

нержавейка
сталь
медь
и даже пластмассы и т.д.

Прикрепляется данная часть к гитаре шурупом и на не надевается ремень.

Эту деталь гитары нужно выполнять из любых достаточно прочных материалов: листового металла — меди, латуни, нержавейки, стали; пластмасс — оргстекла, плексигласа. Причем металлические струнодержатели желательно отполировать пастой ГОИ. Крепится деталь к гитаре шурупом, сюда же надевается и ремень.

Виды струнодержателя

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

Электрическая схема блока регуляторов.

C1, C5, C6, C12 – 0,1mkF

C2, C9 – 2,2mkF

C3, C10 – 56nF

C4, C11 – 15nF

C7 – 100mkF

C8 – 220nF

R1 – 2,2k

R2, R6, R7, R11 – 47k

R3, R8 – 24k

R4, R9 – 24k

R5, R10 – 200R

IC1 – TDA1524A

Резисторы R4(R9) и R3(R8) представляют собой делитель напряжения на два, который обеспечивает согласование уровня аудио сигнала с предварительным усилителем микросхемы на уровне 250мВ (эфф.). При этом предполагается, что входное номинальное напряжение оконечного усилителя будет 0,5В(эфф).

Конденсаторы C1, C5, C6, C12 устраняют «шуршание» и наводки, которые могут проникнуть в цепи управления.

Конденсаторы C2, C9 – разделительные.

Резисторы R5, R10 защищают выход микросхемы от перегрузки.

Конденсатор C7 – фильтр внутреннего источника питания.

Конденсатор C8 – блокировочный.

Конденсаторы C3, C4, C10, C11 формируют АЧХ темброблока.

Расчет пассивных мостовых регуляторов тембров

Наиболее распространенной является комбинированная схема регуляторов нижних и верхних частот. Как видно из аппроксимированной логарифмической амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) регулятора тембра (рис. 3), в области средних частот f0≈1000 Гц передаточная функция остается неизменной, а на краях частотного диапазона ее можно регулировать в некоторых пределах.

Рис. 3. Амплитудно-частотные характеристики регуляторов нижних и верхних частот

Обычно величины подъема и спада и их частоты регулирования делают одинаковыми. На рис. 3 приняты следующие обозначения: fнр, fвр – соответственно, нижняя и верхняя частоты регулирования, fнп, fвп – нижняя и верхняя частоты перегиба АЧХ, f0 – частота раздела. Для того чтобы регуляторы нижних и верхних частот не влияли друг на друга, необходимо выполнение условий не перекрытия зон регулирования

В практических схемах пассивных регуляторов тембра величины подъема и спада АЧХ составляют ±(8…20) дБ, нижняя частота регулирования равна fнр=(20…80) Гц, а верхняя частота регулирования fвр=(5…18) кГц. Недостатком пассивных корректоров тембра является большое собственное затухание, превышающее полный коэффициент регулирования – (16…40) дБ.

Что такое гитарный темброблок?

В гитарах (как в электрогитарах, так и электрокустических) кроме звукоснимателей практически всегда имеется и другая электроника. Называться она может по-разному, все зависит от того, какую функцию эта электронная начинка выполняет. Мы же будем по отношению к ней применять термин «темброблок», хоть слово это и не в полной мере отражает его суть.

Если говорить простым языком, то гитарный темброблок – это коммутационная или коммутационно-усилительная схема, которая расположена непосредственно внутри корпуса инструмента. Его основное назначение – коммутация и подключение в электрическую цепь звукоснимателей, пассивная или активная коррекция громкости и тембра, а также предварительное усиление сигнала (в зависимости от типа установленной электроники).

Радио для всех