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:Правильный ли компрессор вы используете?Скачать
Компрессор аудиосигнала на SSM2167
Однажды при просмотре очередного шедевра кинематографа я очень утомился периодически крутить регулировку громкости, так как дело происходило далеко за полночь и, с одной стороны, не хотелось будить соседей, мирно спящих за тонкой бетонной стенкой, во время происходящего на экране экшена в виде взрывов, криков и перестрелок, с другой стороны, не особо хотелось самому прислушиваться к тихим диалогам в попытках разобрать слова и звуки. Появилось желание как-то этот вопрос урегулировать. Да, сразу скажу, что я в курсе, что существуют программы для ПК, позволяющие нормализовать звук, да и в нормальных плеерах тоже часто встречается такая настройка, но, во-первых, не всегда звук воспроизводится через плеер (онлайн фильмы, видео и пр.) Во-вторых, не всегда звук воспроизводится с ПК. В-третьих. просто захотел сделать такую железку
Краткая теория: что такое компрессия, относительно звука? Компрессия — это сжатие звукового диапазона воспроизводимого материала, то есть уменьшение разницы между громкими и тихими звуками. Т.е. громкие становятся тише, тихие — громче. Зачем и кому это надо? Чаще всего применение компрессора оправдано когда имеются какие либо недоработки и косяки со стороны звукорежиссера, либо просто аудио материал без обработки, или сам по себе низкого качества, обычно это некоторые пиратские копии фильмов, старые аудиозаписи с изношенных кассет или пластинок, ну и более актуальный и современный пример — это, конечно, видео-блогеры. Очень часто они или забывают обработать звук в своих видео, или просто забивают/не умеют, и голос становится плохо различим на фоне шума ветра или проезжающих машин. Ну и еще один вариант применения — это при прослушивании музыки фоном на очень малой громкости (делаю так порой, когда занят какой то другой работой), в такой ситуации компрессор выступает как некая альтернатива тонокомпенсации.
Немного предыстории: первое, что попалось по данной теме, это схема 4-х полосного АРУ от товарища stalker29218, про которую он рассказывает на своем канале на youtube, (умеющий пользоваться поиском да отыщет) схема была собрана в железе, протестирована, но большого удовольствия не доставила. Она, безусловно, рабочая, но дает небольшой уровень компрессии, как по мне, недостаточный, не исключаю, конечно, что причина может не в схеме, а в моих каких-то косяках, однако интерес к ней я потерял и принялся искать другие варианты.
Читайте также: Компрессор коаксиального безмасляного типа
И наткнулся на описание микросхемы SSM2167, она рассчитана больше на работу с микрофонами, но по всем характеристикам подходит и для вышеуказанных целей, и поэтому было решено использовать ее. На Али продаются как микросхемы, так и уже готовые платы с обвязкой
Итак, поехали. Микросхема SSM2167 от Analog Devices, представляет из себя микрофонный предусилитель со встроенным шумоподавлением и компрессией.
Немного о самой микросхеме: питается напряжением от 2,5В до 5,5В, потребляя при этом не более 5 мА. Схема включения взята из даташита:
Уровень шумоподавления (Gate) регулируется внешним резистором R gate:
Тоже самое и с уровнем сжатия (компрессии), резистор R comp:
Теперь конкретно о реализации: как я уже писал, схема взята из документов на микросхему, с небольшими изменениями, итак, сама схема:
Питается все это хозяйство от 5 В, от любого источника с выходом USB, для подключения которого на плате имеется разъем micro USB, далее идет понижающий линейный преобразователь LD1117S33CTR (или любой подобный), который выдает на выходе +3,3 в, которые уже идут на усилители. Номиналы элементов обвязки микросхем усилителей обозначены на схеме. Резисторы, отвечающие за пороговое шумоподавление (шумообрезание?)), — это R2 GATE и R29 GATE, в моем случае запаяны перемычками (0 ом), что соответствует минимальной чувствительности -40 dBV , т.к. в этой схеме источник сигнала линейный выход (ПК, смартфон, плеер и пр.) и он, как правило, имеет достаточный уровень сигнала, увеличение чувствительности приведет лишь к увеличению шумов. Еще один нюанс по поводу чувствительности: у данной микросхемы, помимо режима компрессии, есть также область жесткого ограничения сигнала (лимитер), он срабатывает когда на вход подается сигнал более 600 мВ, и срезает все, что находится выше, а это означает клиппинг и искажение сигнала, что нам совсем не нужно.
Для предотвращения таких ситуаций нужно следить, чтоб сигнал не превышал указанный уровень. За это в схеме отвечает двойной дифференциальный компаратор LM2903D. На оба его неинвертирующих входа подается опорное напряжение, которое формируется делителем, состоящим из резистора R6 и подстроечного резистора PR1. В свою очередь на инвертирующие входы подается сигнал с левого и правого каналов источника звука, если этот сигнал превышает напряжение установленное на неинвертирующем входе, то компаратор выдает на выходе низкий уровень (сажает выход на землю) и загорается светодиод, это означает что входной сигнал слишком велик, и необходимо понизить его уровень. Путем экспериментов в моем случае было установлено, оптимальное напряжение в +1,3 В (примерно 0,93В RMS для звукового сигнала соответственно).
Получается следующий порядок работы этой системы: включаем фильм, видео или еще что-то, увеличиваем громкость, пока светодиоды не начнут мигать в такт звуку, это значит, что верхний порог достигнут. Далее уменьшаем громкость источника, пока диоды не перестанут мигать совсем, это будет означать что клиппинга не будет и уровень звука на входе оптимальный.
Читайте также: Электродвигатель для компрессора дензел
Далее что касается компрессии: за нее отвечают резисторы R COMP (R3 и R28 по схеме), тут, согласно таблице, я выбрал максимальную степень сжатия 1:10, что соответствует их значениям 175Ком (у меня 180K).
За скорость срабатывания компрессора отвечают конденсаторы C6 и С9, их значение можно изменять, но более 10 мкф я бы ставить не рекомендовал.
Еще, в отличие от оригинальной схемы, был убран резистор в 100KOM, подтягивающий выход к земле (на плате это резисторы R1 и R30, они не запаиваются), субъективно без него лучше.
Процесс изготовления
Изначально схема была вытравлена с помощью фоторезиста (ЛУТом лучше и не пытаться) и собрана для тестов, не знаю, что мне больше понравилось: травить дорожки 0,25мм или паять к ним потом микруху, но, тем не менее, удалось и все заработало) 
Если есть сомнения по поводу работы схемы или хочется попробовать, но не хочется трудностей, как я уже сказал выше у китайцев есть готовые модули.
Все устройство был решено собирать в корпусе Gainta G706 140х110х35 мм, под него и делалась плата. Можно, конечно, сделать в корпусе и меньшего размера, но мне нужно было установить 4 разъема RCA, поэтому мельчить не было смысла. Плата была разведена из расчета на промышленное изготовление, можно, конечно, и фоторезистом, но с утюгом и принтером лучше не пытаться.
И, собственно, материализация:
Ну что сказать, китайцы как всегда молодцы, качество на высоте.
Выводы под входы/выходы сделал в виде штырьков, изначально хотел сделать всю коммутацию на разъемах, но потом от этой идеи отказался, и просто припаял к ним все что необходимо:
На фото еще присутствуют резисторы R7 и R8, они тоже не нужны, в проекте на плате их уже нет. Земля на плате выполнена в виде сплошного полигона с двух сторон платы, полигоны соединены переходными отверстиями в достаточном количестве, шума и наводок нет, все в порядке.
На передней панели устройства расположены светодиоды: индикатор включения, два индикатора перегрузки и движковый переключатель, который отключает компрессор и подключает напрямую вход к выходу (bypass), схема его коммутации такова:
На задней панели находятся разъемы RCA (Вход/выход), включатель питания и гнездо micro USB для питания устройства. Общий вид устройства в сборе:
Извиняюсь за качество съемки, как говориться, чем богаты. Расскажу немного о том, что происходит на видео: вначале видна работа индикатора перегрузки (при определенном уровне входного сигнала загорается индикатор, (на видео только один, т.к. ко второму каналу подключен выход для осциллографа) изначально щуп подключен к выходу звуковой карты, и при изменении уровня громкости соответственно меняется и уровень сигнала. Потом подключаем осциллограф на выход компрессора, и наблюдаем непосредственно его работу, при снижении уровня сигнала на входе, на выходе сигнал остается постоянной величины. В диапазоне входящего сигнала от 220 mV до 550mV (RMS) сигнал на выходе поддерживается на уровне в 800mV (RMS).
На этом, пожалуй, все. Схема и плата проекта в открытом доступе по ссылке: EasyEDA
По просьбам трудящихся, сделал записи различных звуков до и после обработки, все файлы (графики и примеры звука) можно скачать по ссылке. Пару картинок для наглядности:
Читайте также: Ремкомплект компрессора фотон 1099 перкинс
Общий вид файла до компрессии (сверху) и после (снизу).
А здесь непосредственно основная работа компрессора, амплитуда исходного сигнала уменьшается а обработанного поддерживается на постоянном уровне:
Еще пример, более детально, исходная амплитуда меняется, компрессор старается этого не допустить:
А здесь хорошо видна атака, (время на срабатывание) за которую отвечают конденсаторы C6 и С9:
Видео:✅ 5 полосный эквалайзер + компрессор + микрофонный усилитель своими руками.🤲Скачать
Тема: IC SSM2166 и другое железо обработки сигнала по микрофону
Опции темы
Поиск по теме
Видео:НЧ компрессор с малым К гармоник. МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ КОМПРЕССОР. Microphone amplifier COMPRESSOR.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.
- 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
Усилитель микрофона для компьютера. Без питанияСкачать
Микрофонный усилитель с ревербератором для трансивераСкачать
Модуль, усилитель, электретного микрофона на MAX9812 от icstationСкачать
Микрофонный усилитель с АРУ, MAX9814Скачать
5-ти полосный Эквалайзер Компрессор EQ V.1 UR6QW c Icom IC-7300Скачать
Зачем нужны микрофонные предусилители?Скачать
Микрофонные усилители (для динамических микрофонов)Скачать
Микрофонный усилитель MAX9812Скачать
Усилитель для микрофона на микросхеме NE5532PСкачать
Микрофонный усилитель - усовершенствование.Скачать
ЧТО ТАКОЕ КОМПРЕССОР И КАК ЕГО ИСПОЛЬЗОВАТЬ? Подробный гайдСкачать
Коротко о микрофонных предусилителяхСкачать
БУСТЕР ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МИКРОФОНАСкачать
Микрофонный Усилитель С Эквалайзером и микрофоном DIYСкачать
Компрессор - дисторшн для чистого звука?!Скачать
Микрофонный усилитель max9814 для зума или скайпа.Скачать
Дискретный компрессор WARM AUDIO WA76Скачать
