Звуковые FET компрессоры — лимитеры для трансиверов, музыкальных
инструментов, певцов-вокалистов и прочих, нуждающихся в компрессии.
— Что мешает плохому танцору?
— Да ладно вам, девчонки! . Тут же всё и ёжику понятно.
— Причём тут ёжик, и что ему должно быть понятно?
— Нет смысла вдаваться в подробности. Ясно с ним, короче, всё — с танцором этим. А вот, что мешает плохому певцу тире вокалисту?
— .
— А плохому певцу-вокалисту ничего не мешает. Поёт себе и поёт. Он сам всем окружающим мешает!
Хотя можно попытаться и подкорректировать ситуацию с подобным малосимпатичным, вялым и неубедительным вокалом.
Спрашиваете, как? Отвечу — различными электронными прибамбасами, в частности, компрессором.
Компрессор (Compressor) — это электронное устройство, выполняющее сжатие динамического диапазона звукового сигнала, а по сути — уменьшающее разницу между тихими и громкими звуками, приводя их приблизительно к одному уровню в оптимальном для каждого конкретного случая коридоре.
Понятно, что при таком раскладе от дурных привычек, таких как: чавкать в микрофон, причмокивать, громко дышать между словами и т.д., придётся решительно отказаться. Всё это без разбора будет усилено компрессором и зазвучит в едином лирическом миноре с основной линией акапеллы.
Гитарный компрессор ничем не отличается от вокального и занимает достаточно почётное место в недрах многочисленного разнообразия гитарных примочек.
Нелишним окажется компрессор и в радиосвязи. Сжатие динамического диапазона речи для SSB, AM и FM передатчиков позволяет достичь большей разборчивости голосового сигнала среди шумов и помех в месте приёма, а также более полно использовать энергетические возможности усилителя мощности передающего устройства.
Видео:Секреты ламповых усилителей ч.6 Компрессор без инерцииСкачать
Приведём основные параметры, характеризующие свойства компрессора.
• Пороговый уровень срабатывания (Threshold) — определяет уровень входного сигнала, выше которого компрессор начинает ослаблять сигнал.
• Степень сжатия (Ratio, Slope) — определяет интенсивность ослабления (степень сжатия) сигнала. Показывает, насколько сильно будет скомпрессирован сигнал, который перешёл границу порога срабатывания компрессора.
• Время атаки (Attack) — это время, которое проходит между превышением входным сигналом порогового значения и моментом достижения заданного уровня компрессии. Символизирует скорость реакции компрессора на поступающий сигнал.
• Время спада, восстановления (Release) — это время, которое проходит между тем, как уровень входного сигнала упал ниже порогового уровня срабатывания, и моментом, когда компрессор перестаёт ослаблять сигнал.
Итак, каким должен быть хороший универсальный компрессор?
1. Обладать малым КНИ (THD), чтобы не вносить собственных нелинейных гармонических искажений в обрабатываемый сигнал.
2. Обеспечивать минимальное время срабатывания (Attack), чтобы гарантированно отрабатывать быстрые ноты и избегать при этом щелчков (особенно при высоких уровнях степени компрессии).
3. Позволять производить регулировку всех основных параметров с целью достижения оптимальной для конкретной задачи динамических характеристик устройства.
А ещё, как водится в нашем радиолюбительском деле, немаловажным критерием отбора окажется и радующая глаз простота реализации компрессора, и непринуждённость его настройки.
Об «оптике» в роли универсального компрессора забываем сразу! Несмотря на его популярность в музыкантской среде и устойчивое мнение о том, что оптический компрессор придаёт «теплоту» электрогитаре и мягкий, натуральный оттенок вокальной партии — устройства эти являются довольно медлительными и непроворными. Связано это с инерционностью светочувствительного резистора, которая составляет десятки, а то и сотни миллисекунд. Результат — неспособность поймать и отработать переходные пиковые значения.
Читайте также: Какое масло заливать в бытовой компрессор поршневой воздушный
VCA-компрессоры значительно быстрее оптических. Они представляют собой управляемый напряжением усилитель и строятся, как правило, на биполярных транзисторах, с тщательно подобранными сходными характеристиками. Эта требовательность к подбору комплектующих, а также сложность настройки является минусом данных типов устройств. Именно поэтому в дешёвых и не сильно качественных VCA-компрессорах наблюдается эффект подглушки высоких частот при повышении уровня компрессии.
Видео:Предусилитель БЕЗ ШУМОВ для гитары, простой в сборке, своими руками.Скачать
Практически не имеют недостатков звуковые компрессоры с регулировкой уровня звукового сигнала при помощи широтно-импульсной модуляции (Pulse Width Modulator Сompressor). В данных типах устройств наряду с быстротой атаки удаётся избежать перегрузок при высоких мощностях звукового сигнала, независимо от уровня компрессии. Несмотря на то, что подобные устройства недёшевы и используются в основном в профессиональной деятельности, с появлением недорогих и массовых микросхем шим-контроллеров представляется возможным произвести на свет данный продукт без особых сложностей и затрат.
В рамках данной статьи ШИМ-компрессоры мы рассматривать не будем, но сделаем это обязательно в одной из последующих передовиц.
Про разные ламповые, цифровые, ВЧ и фазовые компрессоры забываем также легко, как и про оптические и оставляем в сухом остатке FET-компрессоры, в которых в качестве управляющего элемента используется полевой транзистор.
Атака у данных типов устройств куда более быстрая, чем у оптических компрессоров и даже быстрее многих VCA приборов, что даёт возможность использовать их не только в качестве компрессоров со значительным временем спада, но в качестве лимитеров, в которых практически отсутствует понятие атаки (как правило: Attack=0.1-2мсек), а время спада (восстановления) составляет 20-60мсек.
Грубо говоря, работа лимитера подобна действию диодного ограничителя, с той лишь разницей, что он не должен вносить гармонических искажений в обрабатываемый сигнал.
Интересно, что при помощи подобных электронных устройств, становится возможным не отправлять шепелявого горе-вокалиста к дантисту или логопеду, а почистить вокал от шипящих и свистящих подручными средствами.
Для этого достаточно произвести предварительную частотную коррекцию входного сигнала — поднять высокие частоты (свыше 4-5кГц), прибрать низы и середину, а далее направить это всё это хозяйство на лимитер.
Как только появится шипяще-свистящий выхлоп, детектор воспримет его громче, чем он есть на самом деле, и компрессор стремительно снизит усиление сигнала. При минимальном времени атаки и времени восстановления 50-60 мсек, компрессор должен мгновенно погасить шипящие звуки, при этом оставив незатронутым основной голос. Несомненно, что порог срабатывания в этом случае должен быть установлен чуть выше среднего уровня громкости вокальной партии.
Итак, тезисы, как отдельная форма научного письменного труда, выдвинуты, а чтобы у посетителя, открывшего эту страницу, не возникало ощущение лироэпического жанра, сдобрю-ка я её схемой электрической принципиальной звукового FET-компрессора.
Приведённая схема компрессора с управляющим элементом на полевом транзисторе — самая универсальная, а соответственно и самая сложная из трёх схем, с которыми я хочу Вас познакомить. Как она работает, какими характеристиками обладает и как её можно упростить — подробно рассмотрим на следующей странице.
Три схемы компрессоров аудиосигнала на полевых транзисторах
Звуковые FET компрессоры — лимитеры для трансиверов, музыкальных
инструментов, певцов-вокалистов и прочих, нуждающихся в компрессии.
Давайте пока отложим в сторону схему с предыдущей страницы и порассуждаем на тему: а в какое, собственно, место компрессора нам следует затолкать управляющий элемент — полевой транзистор.
Видео:Чувствительный предварительный усилитель своими руками.Ловит шепот с расстояния более 1м.Скачать
Читайте также: Не запускается один из компрессоров в холодильной установке
Популярное среди некоторых схемотехников расположение данного элемента в составе делителя на входе схемы с последующим усилением сигнала посредством ОУ (либо схемой на дискретных элементах) имеет существенный недостаток. Заключается он в том, что при высокой степени компрессии, коэффициент усиления ОУ Ku должен быть так же высок. Результат — постоянно присутствующий на выходе устройства шум, равный приведённому ко входу уровню шума ОУ, умноженному на Ku усилителя. Причём амплитуда этого шума будет постоянна и независима ни от уровня входного сигнала, ни от степени компрессии.
Другое дело, если управляющий элемент включить цепь обратной связи усилителя и регулировать им коэффициент усиления компрессора. При таком раскладе — максимальный уровень шумов на выходе будет присутствовать при нулевом, либо низком уровне входного сигнала, т.е. до момента превышения им порога срабатывания компрессора. При желании отсечь этот шум, достаточно произвести дополнительную обработку сигнала посредством простого порогового шумоподавителя.
По мере роста амплитуды сигнала и превышения им порога срабатывания, шумы на выходе устройства начинают ослабляться пропорционально амплитуде входного напряжения. Плодотворный итог — менее зашумлённый (по сравнению с предыдущей версией) полезный сигнал.
Ну и хватит на этом — пора переходить к схемам. Начнём с самой простой.
Компрессор, изображённый на Рис.1, отлично справится как с функцией АРУ в приёмниках прямого преобразования, так и будет неплох в качестве микрофонного, либо гитарного компрессора.
Устройство реализовано на ОУ TL071 с нормированным коэффициентом шума и выполняет сжатие динамического диапазона звукового сигнала за счёт каскада на полевом транзисторе Т1.
Напряжение звуковой частоты с выхода ОУ детектируется при помощи эмиттерного детектора (аналог катодного), выполненного на транзисторе Т2, преобразуя его в положительное постоянное напряжение, формирующееся на накопительном конденсаторе С8.
Эмиттерный детектор позволяет заряжать эту ёмкость гораздо большими токами (а потому и значительно быстрее) по сравнению с диодными и интегральными (К157ДА1) узлами, предоставляя пользователю приятную возможность получать более быстрые значения атаки скомпрессированного сигнала.
Итак, время заряда накопительного конденсатора, оно же — время атаки (Attack), регулируется переменным резистором R14 в диапазоне 1-50 мсек, а время разряда, оно же — время спада (Release) резистором R12 в диапазоне 0,3-3 сек.
Напряжение, сформированное на детекторе, воздействует на затвор полевого транзистора р-типа Т1.
При нулевом напряжении на затворе транзистора сопротивление сток-исток Rcи минимально (200-250 Ом), а усиление максимально: Ku=1+300k/(R2+Rcи).
При увеличении уровня выходного сигнала увеличивается постоянное напряжение на затворе и, соответственно, возрастает сопротивление перехода Rcи транзистора. Это приводит к изменению коэффициент обратной связи и, как результат, уменьшению коэффициента усиления ОУ. А итогом такой работы является стабилизация напряжения звуковой частоты по амплитуде на выходе ОУ.
Видео:Подключение компрессора. Про channel strip, MDX2600 и многое другоеСкачать
Изменением сопротивления переменного резистора R2 регулируется начальный (допороговый) коэффициент усиления ОУ, а заодно и степень компрессии (Ratio) звукового сигнала. Чем меньше значение R2, тем выше интенсивность сжатия сигнала.
Резистор R8 устанавливает начальное напряжение на затворе полевика, а по совместительству — пороговый уровень срабатывания (Threshold) компрессора.
Цепочка обратной связи вокруг Т1, образованная элементами R5-С4-R11, улучшает линейность характеристик полевого транзистора и позволяет в 2-3 раза снизить коэффициент нелинейный искажений устройства при значительных уровнях входного сигнала.
Ну что ж, схема прочёсана, обсосана и обгрызена со всех сторон — не впустую! Время, потраченное на осознание простейшего продукта, позволит нам не сильно тужиться, врубаясь в схемы посложнее.
Читайте также: Компрессор для аэрографа в курске
На первый взгляд, может показаться, что схема, приведённая на Рис.2 отличается от предыдущей только присутствием входного усилителя на полевом транзисторе Т1. Однако это не совсем так.
Ранее описанный компрессор (Рис.1) производит усиление слабых сигналов (чем ниже уровень, тем сильнее усиление) и пропускает на выход без усиления сигналы высоких уровней. И если для большинства приложений это не является существенным недостатком, то для бескомпромиссных владельцев рельсовых хамбакеров присутствие прямого (нескомпрессированного) сигнала в начальные моменты жёсткой атаки может вызвать справедливое раздражение.
Так вот, приведённая на Рис.2 схема компрессора данного недостатка лишена.
Устройство не только усиливает слабые, но ослабляет сигналы высоких уровней. Допороговое усиление данной схемы составляет Ku=R11/[2(R2+Rcи)], а ослабление мощных сигналов составляет значительную величину, зависящую только от точности подбора номиналов резисторов R8-R11.
Входной каскад на транзисторе Т1 обеспечивает предварительное усиление низкоуровневых сигналов, а для источников, не требующих усиления (таких как электрогитара и пр.), важным фактором будет являться высокое входное сопротивление компрессора.
Коэффициент усиления каскада регулируется переменным резистором R6 в пределах 0-26дБ (1-20 по напряжению).
Видео:Схема электропривода компрессора.Скачать
Всё остальное работает по аналогии с предыдущей схемой.
И наконец, переходим к главной цели нашего сегодняшнего мероприятия — универсальному компрессору, позволяющему выполнять широкий спектр задач по сжатию динамического диапазона звукового сигнала.
Главным отличием схемы, приведённой на Рис.3, от предыдущей является возможность работы устройства не только в режиме классической компрессии, но и в режиме лимитера. Режим этот характеризуется очень низким временем атаки и умеренным временем спада и напоминает действие диодного ограничителя, только без изменения спектральных характеристик обрабатываемого сигнала.
А поскольку R-C цепочка, определяющая время спада, одновременно является и сглаживающим фильтром эмиттерного детектора, то уменьшение постоянной времени интегрирующей цепи приведёт к пропорциональному росту пульсаций на затворе управляющего элемента и, как результат, такому же пропорциональному увеличению уровня нелинейных искажений компрессора.
Выход из сложившейся ситуации лежит на поверхности — сделать детектор двухполупериодным.
Наиболее просто эту задача решается введением дополнительного инвертирующего каскада (ОР1.2) и ещё одного транзистора (Т4), отвечающего за детектирование отрицательной полуволны, которая после ОР1.2 становится положительной.
Переключатель S1 отвечает за выбор режима сжатия «Лимитер»/»Компрессор», посредством изменения в 11 раз величины накопительного конденсатора (С14 против С14+С12). В такое же количество раз изменяются времена атаки и восстановления компрессора.
Для расширения пределов регулировки степени сжатия в сторону уменьшения величины этого параметра, в схему введён дополнительный переменный резистор R27, ослабляющий регулирующие действия управляющего транзистора и позволяющий достигать уменьшение этого параметра вплоть до 1:1, т.е. полного отсутствия компрессии.
Работа всех остальных узлов была тщательно изложена в предыдущих повествованиях.
Технические характеристики итогового компрессора.
• Входное сопротивление: 1Мом
• Потребляемый ток: не более 6мА
• Порог срабатывания (Threshold): 0,1 — 2В
• Глубина компрессии (Ratio): 1:1 — 1:20
• Время атаки в режиме «Компрессор» (Attack): 1-50 мсек
• Время атаки в режиме «Лимитер» (Attack): 0,1-5 мсек
• Время спада в режиме «Компрессор» (Release): 0,3-3 сек
• Время спада в режиме «Лимитер» (Release): 30-300 мсек
• Коэффициент нелинейных искажений при Uвх=100мВ: не более 0,1% (1кГц)
Видео:Предварительный усилитель на ОУ NE5532Скачать
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📸 Видео
DBX 286S ВНУТРИ PREAMP СХЕМА РЕМОНТ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ СВОИМИ РУКАМИСкачать
Предварительный усилитель, модернизация!Скачать
очень простой предварительный усилительСкачать
Hi-fi предусилитель и стерео тембрблок на NE5532 (печатная плата + схема) своими руками.Скачать
Темброблок самодельный и его схема. Рекомендую радиолюбителям для самоделок.Скачать
Как сделать простой предварительный Усилитель на одном транзисторе ,своими рукамиСкачать
Хороший и недорогой предусилитель на NE5532 из КитаяСкачать
Предварительный усилитель на микросхеме LM324 из старой автомагнитолы третий проектСкачать
Предварительный усилитель из СССР на КР140УД1БСкачать
Фолловер Андреа Чуффоли с ламповым предусилителем. Обзор и схемаСкачать
Микрофонный усилитель на микросхеме BA4558Скачать
Какую функцию выполняет предварительный усилитель?Скачать
Хороший предусилитель в моих усилках,полезные мелочи.Скачать
Мини предварительный усилитель для самых самых!Скачать
