При конструировании радиопередатчиков с ЧМ-модуляцией многие радиолюбители используют простейшие НЧ, сигнал с которых поступает непосредственно на варикап, установленный в контуре задающего генератора передатчика. Таким образом, на варикап воздействует не только частотная, но и амплитудная составляющая НЧ-сигнала. Высокочастотный сигнал такого передатчика обогащается ненужными гармониками, которые не только уменьшают КПД в режиме передачи, но и при слабых уровнях делают такой сигнал менее разборчивым при приеме.
При использовании микрофонного усилителя с компрессией (рис. 1) сжимается динамический диапазон низкочастотного сигнала, и на выход передатчика при той же выходной мощности передается больше полезной информации, несущей в себе частотную составляющую исходного колебания.
Схема, приведенная на рисунке, неоднократно описывалась в радиолюбительской литературе и при повторении показала очень хорошие результаты. Сигнал с микрофона поступает на вход операционного усилителя DA1. При однополярном питании ОУ на входе необходимо создать искусственное смещение, которое задается цепочкой R1, R2, R3. В цепи обратной связи ОУ включена комбинированная цепь связи по постоянному току. При слабом и нормальном сигнале коэффициент усиления ОУ определяется, в основном, величиной сопротивления резистора R4. При увеличении входного сигнала до определенного порога открываются диоды VD1, VD2 и подключают резистор R5, который изменяет коэффициент усиления ОУ. Таким образом, происходит коррекция амплитуды входного сигнала. Частотно-зависимая цепь на элементах R6. R8 и С4. С6 формирует частотную характеристику усилителя, выделяя частоты от 400 до 2400 Гц.
В схеме можно применить любые ОУ с малым уровнем собственных шумов. Резисторы типа МЛТ 0,125, конденсаторы КМ, К50-35 или любые другие. Питание усилителя от любого источника с минимальным уровнем пульсаций. Настройка заключается в установке чувствительности усилителя подбором резистора R4.
Автор статьи — С. Новиков. Статья опубликована в PЛ, №5,2001 г.
Видео:НЧ компрессор с малым К гармоник. МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ КОМПРЕССОР. Microphone amplifier COMPRESSOR.Скачать
Тема: IC SSM2166 и другое железо обработки сигнала по микрофону
Опции темы
Поиск по теме
Видео:✅ 5 полосный эквалайзер + компрессор + микрофонный усилитель своими руками.🤲Скачать
IC SSM2166 и другое железо обработки сигнала по микрофону
Цель данной темы — объединить усилия всех желающих по созданию качественного микрофонного усилителя-компрессора на микросхеме SSM2166.
Тема микрофонного усилителя знакома многим.
Можно иметь хороший трансивер, но плохо работающий микрофонный тракт и как результат — некачественный сигнал в эфире.
Если лет 20-30 назад приходилось делать компрессоры и ограничители на транзисторах и даже на лампах, то сегодня, применяя всего одну многофункциональную микросхему можно собрать достаточно качественный микрофонный тракт трансивера.
Речь идет о микросхеме компании Analog Devices – SSM2166.
Все больше и больше радиолюбителей, с кем мне приходится работать в эфире, уже применяют или хотели бы иметь МУ на этой микросхеме.
Немного истории:
В декабре 2003 г. на СКР появился упрощенный вариант включения микросхемы SSM2166, предложенный ES4MF (А. Семичев), Эстония.
http://www.cqham.ru/comp4.htm
При всей простоте этой конструкции, получился достаточно качественный микрофонный усилитель трансивера.
Более полное включение SSM2166 предложил Marv Gonsior, W6FR в своей статье
“MikeMaster — A Microphone Preamplifier with Noise Gating and Compression”, QST, 1998, N3.
W6FR оттолкнулся от полного включения этой микросхемы компанией Analog Devices, выложенной в Интернете, уменьшив лишь номиналы пару конденсаторов в сигнальных цепях с 10 мк до 4,7 мк и уменьшив уровень компрессии, что больше подходит для такой области, как радиосвязь.
Мне приходилось повторять конструкцию W6FR MikeMaster
http://www.cqham.ru/mike_master.htm (см. Рис.7), который я использовал несколько лет, пока не стал применять цифровую обработку сигнала по микрофону.
Тема SSM2166 широко освещена в сборнике Радио-Дизайн под редакцией Бориса Родина, RW3AY.
В частности, RW3AY написал очень большую статью
«Сжатие против ограничения», (РД №18, Стр. 20…40 . ), в которой не только подробно освещается данная тема, но и даны четкие установки как настраивать компрессор на SSM2166, однотипный со схемами W6FR и компании Analog Devices.
Другая статья RW3AY: «Рекомендации по работе с микрофонным компрессором SSM2166», (РД №20, Стр. 41…55 . ).
Комментарии излишни. Само название и объем статей говорят за себя.
Cпасибо Борис!
Тем, кто собирается изготавливать компрессор на SSM2166 рекомендую изучить эти статьи.
Сейчас, я решил снова вернуться к теме SSM2166.
Собрал новые и старые идеи и доработки, некоторые из которых пришли сами в ходе практических экспериментов, другие в результате большого обмена опыта с другими людьми.
Дело в том, что SSM2166 это микросхема широкого применения, которая используется не только радиолюбителями, но и в профессиональной аппаратуре.
Мир, в части выполнения устройств на SSM2166 ушел далеко вперед.
Микросхема SSM2166 в настоящее время выпускается только в планарном корпусе.
Если есть желающие модернизировать свой микрофонный усилитель или построить новый, то я, в рамках обмена информацией на форуме готов выложить эти модернизации.
Имею конкретные схемы, печатные платы, фотографии.
Для начала прилагаю некоторые файлы на источники информации, которые я здесь упоминал.
С наилучшими пожеланиями,
EW1MM, Игорь.
Читайте также: Как определить тип компрессора в холодильнике
Видео:Микрофонный усилитель с ревербератором для трансивераСкачать
Микрофонный усилитель с динамической компрессией
Всем здравствуйте. При прослушивании звуков, например, в детской комнате, нам необходимо четко воспроизводить как слабые звуки, такие как дыхание, так и сильные звуки, к примеру плач, крик и т.д. При записи слабого звука выход наиболее распространенных на сегодня электретных микрофонах небольшой, так что усилитель, с помощью которого этот сигнал должен быть усилен до линейного уровня, должен иметь коэффициент усиления по напряжению порядка тысяч. Однако при получении сильного звука выходной сигнал такого усилителя будет перегружен.
Таким образом, для четкого мониторинга было бы целесообразно, чтобы слабые сигналы усиливались больше, а сильные — меньше, чтобы сигнал на выходе усилителя во всех случаях имел приблизительно постоянный достаточно высокий уровень. Этому требованию в значительной степени отвечает простой микрофонный усилитель с динамической компрессией, принципиальная схема микрофонный усилитель с динамической компрессией показана на рисунке.
Усилитель предназначен для передачи речевых сигналов, улавливаемых микрофоном. Частотный диапазон усилителя — минимум от 300 Гц до 10 кГц. Следующие ниже измеренные значения применимы к синусоидальному сигналу с частотой 1 кГц. При межпиковой амплитуде входного сигнала 400 мкВ выходной сигнал имеет амплитуду 500 мВ, поэтому коэффициент усиления по напряжению составляет около 1250. По мере увеличения амплитуды входного сигнала коэффициент усиления уменьшается.
Например, при межпиковой амплитуде входного сигнала 4 мВ выходной сигнал имеет межпиковую амплитуду 1,1 В (коэффициент усиления по напряжению составляет около 275), а при межпиковой амплитуде входного сигнала 40 мВ выходной сигнал имеет амплитуду 1,2В (коэффициент усиления по напряжению около 30). По мере дальнейшего увеличения межпиковой амплитуды входного сигнала выходной сигнал уже имеет слегка усеченные отрицательные полуволны, а от межпиковой амплитуды 400 мВ выходной сигнал сильно искажается.
Первый каскад усилителя на транзисторе Т1, каскад ослабления на Т5, второй, каскад усиления Т2, третий каскад усилителя Т3 и компаратор выходного сигнала на транзистореТ4 соединены последовательно в усилителе.
Низкочастотный сигнал с электретного микрофона MI1, подаваемый через резистор R1, поступает на усилитель. Микрофон припаян к печатной плате усилителя, конечно можно разместить его вне платы и подключить к входу усилителя экранированным кабелем длиной до нескольких метров.
Сигнал с микрофона усиливается перед ослаблением, чтобы минимизировать общий шум усилителя. T1 включен по схеме с общим эмиттером, а его рабочая точка определяется резистором R2. Транзистор T1 нагружен сопротивлением, образованным параллельной комбинацией сопротивления резистора R3 и входного сопротивления второго каскада усилителя.
Эмиттерные резисторы R4 и R5 создают отрицательную обратную связь, которая определяет коэффициент усиления по напряжению около 10. R4 соединен с R5 проволочной перемычкой над печатной платой. Когда, например, если микрофон более чувствителен, нам нужно уменьшить общее усиление усилителя, мы убираем перемычку и таким образом уменьшаем усиление напряжения каскада примерно в 3 раза.
Конденсатор C2 повышает устойчивость каскада (устойчивость к возбуждению). Было измерено, что при напряжении питания усилителя 12В на эмиттере Т1 (на землю) имеется напряжение 0,2В, на базе Т1 — 0,8В, на коллекторе Т1 — 2,7 В и на плюсе конденсатора C9, 4В.
Каскад регулировки усиления включен как резистивный делитель напряжения, часть которого образована последовательной комбинацией R3 и C3, и внутренним сопротивлением транзистора T5.
Внутреннее сопротивление T5 зависит от тока, на базе T5 — при нулевом оно почти бесконечно, при увеличении оно уменьшается и, например, при токе 100 мкА оно составляет около 100 ом. Таким образом, по величине тока можно регулировать усиление каскада от 1,6 до 1000 раз. Хотя внутреннее сопротивление транзистора T1 является нелинейным, мы можем считать его линейным для сигнала низкой частоты с максимальной амплитудой 10 мВ. Таким образом, сигнал низкой частоты не искажается транзистором T5.
Второй каскад усилителя T2 также включен с общим эмиттером, и его рабочая точка определяется резистором R6. В каскаде не вводится отрицательная обратная связь, так что каскад усиливается примерно в 200 раз. С коллектора T2 усиленный низкочастотный сигнал поступает на третий каскад усилителя, на транзисторе T3 включенный как эмиттерный повторитель с коэффициентом усиления 1. Задача этого каскада — обеспечить небольшое выходное сопротивление всего усилителя.
Сигнал низкой частоты подается на выход через разделительный конденсатор C5 и резистор R10 на разъем выход. R10 также предотвращает возможное возбуждение. С коллектора транзистора T2 сигнал подается через разделительный конденсатор C6 на T4, который работает как компаратор. Транзистор T4 сравнивает амплитуду отрицательных полуволн низкочастотного сигнала с T3 и его напряжением открытия. Для кремниевых транзисторов обычно считается напряжение открытия от 0,55 до 0,65В, которое необходимо приложить между базой и эмиттером, чтобы транзистор был открыт.
Читайте также: Схема работы компрессора авто
Если сигнал от микрофона настолько слаб, что амплитуда отрицательного полуволнового сигнала низкой частоты на транзисторе T3 меньше примерно 0,5В, то есть напряжения открытия, T4 полностью закрыт. Когда сигнал от микрофона достигает уровня, при котором колебания отрицательных полуволн низкочастотного сигнала на транзисторе T3 превышают величину напряжения открытия, импульсы тока начинают течь через коллектор T4. Эти импульсы сглаживаются фильтрующим элементом R11 и C7, транзистор Т5 начинает слегка открываться, и его внутреннее сопротивление начинает уменьшаться. Это действие начинает уменьшать усиление микрофонного сигнала.
По мере дальнейшего увеличения уровня сигнала с микрофона T5 открывается все больше и больше, так что амплитуда низкочастотного сигнала на транзисторе T3 остается примерно постоянной и составляет от 0,55 до 0,65В. Поскольку положительные полуволны низкочастотного сигнала имеют ту же амплитуду на выходе микрофонного усилителя, что и отрицательные полуволны, сигнал на выходе усилителя имеет, как уже упоминалось, максимальную межпиковую амплитуду около 1,2В.
Микрофонный усилитель питается от внешнего источника стабилизированным постоянным напряжением 12В, которое подается на клеммы. Потребляемый ток около 3 мА.
Видео:Усилитель для микрофона на микросхеме NE5532PСкачать
Динамический компрессор
Если сигнал на входе отсутствует, база транзистора через этот резистор подключен к источнику питания. Ток коллектора в таком режиме около 2мА. Транзистор Т3 работает как активный детектор. Когда на входе появляется сигнал, в зависимости от его уровня на коллекторе транзистор Т3 начинает открываться а Т1 запирается и ток коллектора может снижаться до 100мкА. Таким образом управление усилением происходит регулированием тока покоя Т1. Диод VD1 имеет лимитирующую функцию при слишком больших сигналах. Т2 – усилитель с общим эмиттером.
На выходе усилителя включен ФНЧ звуковой частоты до 3Кгц (C6, R8, C7). Он рассчитан для SSB модуляции. Если усилитель применяем для FM модуляции то частотную характеристику этого фильтра надо изменить до полосы 6Кгц. Потенциометром R10 можно установить оптимальный уровень на выходе.
Построенный мною усилитель успешно работает в УКВ радиостанции 2М уже больше года. На рис.1. показана схема с динамическим микрофоном.
Входная часть усилителя с электретным микрофоном на рис.2.
Поделитесь записью в своих социальных сетях!
Видео:5-ти полосный Эквалайзер Компрессор EQ V.1 UR6QW c Icom IC-7300Скачать
Три схемы компрессоров аудиосигнала на полевых транзисторах
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.
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.
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.
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.
- 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
Микрофонный усилитель на микросхеме BA4558Скачать
Микрофонные усилители (для динамических микрофонов)Скачать
Модуль, усилитель, электретного микрофона на MAX9812 от icstationСкачать
Простой микрофонный усилитель своими рукамиСкачать
Для чего ДИОД МИКРОФОНУ - Вы знали об этом ? И как правильно его подключать!Скачать
Микрофонный усилитель MAX9812Скачать
Правильный ли компрессор вы используете?Скачать
Улучшение микрофона переделка МКЭ-3 тест 🎤Скачать
Микрофонный усилитель на ОУ LM358Скачать
Усилитель для микрофона на ОУ TL071Скачать
Микрофонный Усилитель С Эквалайзером и микрофоном DIYСкачать
Дешевый микрофонный усилитель для петлички на MAX9812Скачать
Микрофонный усилитель - усовершенствование.Скачать
Микрофонный усилитель из неисправного dvdСкачать
Зачем нужны микрофонные предусилители?Скачать
