Пятиполосный эквалайзер для трансивера. Пятиполосный графический эквалайзер на микросхеме LA3600. Предварительные микрофонные усилители
Микрофонный усилитель компрессор эквалайзер ревербератор в корпусе v.4 (EQ_V.4)
Данное устройство создано с учетом всех пожеланий владельцев (и не владельцев) предыдущих версий и собственных идей.
На фото показано варианты исполнения под различные тарнсиверы и под особые требования клиентов (как, например, дублирование линии для наушников, либо установка дополнительных разъёмов для личных нужд).
EQ_V.4 имеет на борту малошумящий микрофонный усилитель, компрессор сигнала, 8-ми полосный эквалайзер и эхо процессор. Подключается устройство как и ранее - одним кабелем. Напряжение питания берется с микрофонного разъёма трансивера, поэтому никаких дополнительных "соплей" болтаться по столу не будет. Чтобы подключить устройство к трансиверу, нужно всего лишь отключить тангенту от трансивера и включить его в разрыв. Это относится только к трансиверам ф. Icom. Если у Вас трансивер другой фирмы (Yaesu, Kenwood и т.д) к устройству необходимо подключить внешнее питание 9-16В. Его можно взять как от отдельного источника питания, так и от БП к которому подключен Ваш трансивер. На следующем рисунке показан разъём для подключения внешнего питания:
Микрофонный усилитель имеет уровень шума соизмеримый с уровнем шума известной малошумящей микросхемы NE5532, а диапазон его регулировок составляет порядка 20dB. Что позволяет подключать как электретные так и динамические микрофоны.
Так называемый "компрессор", если его рассматривать с технической стороны не имеет каких либо уникальных характеристик, раскрою секрет - обычный ALC (причем в нашей схеме двойной), но практика показала, что работает он очень достойно и в большинстве случаев, пользователи отключали именно штатный компрессор своих трансиверов (ухо не обманешь)). Качество сигнала накрученного компрессора можно послушать не на одной записи, а пик-фактор он, будьте уверены, поднимает не плохо.
8-ми полосный эквалайзер, ну что тут добавить, хороший графический эквалайзер, имеющий 8 регулировок в полосе частот почти 3кгц. Частоты выбраны такими не случайно, смысл достаточно глубок и думаю стоит отказаться от длинных объяснений. Те, кто хоть немножко понимает в музыке, имеет слух, знает что такое обертон и форманта и так поймет, а кто не знает, просто поверьте - так надо)).
Ну и конечно же, то что всем мешает, но то, что хочется иметь - это эхо в сигнале. Не поленюсь повториться - знай меру!! Избыток эхо дает повод Вашему собеседнику на всё что угодно))
Для того, что бы полностью убрать наличие Эхо в сигнале, просто нужно повернуть ручку "Echo" на минимум и все. Поэтому дополнительных выключателей/реле обхода удалось избежать.
Восьмиполосный эквалайзер с двумя микрофонными усилителями, со звуковым процессором "эхо" и "реверберация", с УНЧ для самопрослушивания
Восьмиполосный эквалайзер с двумя микрофонными усилителями с раздельной регулировкой усиления и выбором типа микрофона (динамический или электретный), входного сопротивления 200/600 Ом или высокоомный вход, с эффектами "эхо" и "реверберация", с УНЧ для подключения наушников для самоконтроля при настройке и двумя раздельными выходами для подключения, например, двух трансиверов, с питанием от источника постоянного тока напряжением от 7,5 до 25 В. Устройство потребляет ток порядка 30...40 мА.
- верхний ряд - переменные резисторы эквалайзера 50 Гц, 100 Гц, 200 Гц, 400 Гц, 800 Гц, 1600 Гц, 2400 Гц и 3200 Гц ;
- нижний ряд - переменные резисторы УНЧ самопрослушивания, уровень эффекта "эхо" , уровень эффекта "реверберация" , гнездо 6,3 мм и регулятор усиления микрофона №1 , гнездо 3,5 мм и регулятор усиления микрофона №2 .
Фотографии печатных плат и наборов для сборки микрофонного усилителя с эквалайзером:
Пример установки на панели для монтажа в корпусе:
Пример выполнения надписей:
Вот заснял небольшой видеоролик работы эквалайзера. Прослушивать лучше на наушники или на колонки которые нормально воспроизводят низкие частоты (усиление по первому входу "накручено" было больше, чем по второму, поэтому, в самом конце видео, при демонстрации микрофона МД-380А, слышно ограничение сигнала):
Конструктивно микрофонный усилитель выполнен на двух печатных платах. На плате установленной сверху собран восьмиполосный эквалайзер на распространённых сдвоенных операционных усилителях ():
На плате установленной снизу на операционных усилителях собраны два абсолютно одинаковых микрофонных усилителя с раздельной регулировкой усиления. На входе одного из них установлено гнездо для штекера 6,3 мм, а на входе второго гнездо для штекера 3,5 мм. На плате имеется джампер J1 для подачи питания на электретный микрофон. При использовании динамического микрофона этот джампер устанавливать не нужно. Джамперами J2 и J3 можно установить входное сопротивление усилителей 680 и 200 Ом. Если джамперы не установлены, то входа высокоомные. Возможно одновременное использование обоих микрофонных входов, т.е. микширование (одновременно вещать речь и музыку:)). Сигнал с микрофонных усилителей обрабатывается эквалайзером и поступает через два раздельных операционных усилителя на выходные клеммы для подключения трансиверов или ещё чего-нибудь. Кроме того, на плате установлен звуковой процессор РТ2399, позволяющий украсить сигнал эффектами "эхо" и "реверберация". Для регулировки глубины эффектов на плате установлены два переменных резистора " Echo" и "Delay". Чтобы предварительно оценить на слух обработанный сигнал, на плате собран УНЧ на микросхеме LM386. К усилителю можно подключить наушники или динамик мощностью до 0,5 Вт сопротивлением 8 Ом. Принципиальная схема платы усилителей, УНЧ и звукового процессора ():
В зависимости от местных условий и чувствительности микрофонного входа трансивера, может понадобиться установка подстроечного резистора и блокировочного конденсатора 2200...4700 пФ. Подстроечным резистором нужно выставить такой уровень выходного сигнала, чтобы на трансивере регулятор усиления по микрофону был установлен на 20-30% полного усиления
Стоимость пары печатных плат с маской и маркировкой (размер плат 150х40 мм): 270грн.
Стоимость набора деталей с печатными платами для сборки МУ с эквалайзером (стойки и ручки на переменные резисторы в комплекте): 600 грн.
Стоимость собранных и проверенных плат МУ с эквалайзером ( ручки на переменные резисторы в комплекте) : 800 грн.
Краткая инструкция к набору и состав набора можно увидеть
Заказы можно оформлять через форму или по телефону указанному в разделе
Всем мирного неба, удачи, добра, 73!
Ориентировано больше на радиолюбителей желающих подержать в руке паяльник. Если это самодельный трансивер плата устройства устанавливается внутри, один раз настроил и спрятал. Также подойдёт для владельцев импортных трансиверов, которые хотят сделать её в красивом корпусе, вывести все ручки для регулировки, в общем подобрать дизайн на свой вкус (либо спрятать её внутри трансивера, если позволяет место).
Аналогичен первому с той лишь разницей что плата не устанавливается внутри трансивера, а предназначена для установки пользователем в корпус.
Больше ориентирован на радиолюбителей, которые в свое время уже достаточно наигрались паяльником и хотят просто получать от жизни удовольствие. Взял коробочку, подключил одним "шнурком" к своему любимому другу и крути себе ручки не думая какой провод куда припаять. В этом случае думать придётся мне, ибо трансиверов большое количество и распиновка микрофонного разъёма далеко не одинаковая. Но решение принято, отступать поздно. Единственный нюанс, изделие в корпусе, появится чуть позже чем готовая плата (что было раньше, яйцо или курица?), нужно больше времени на отработку схемы и проверку с разными "Буржуа TRX ". Хочу подчеркнуть, шнурок в устройстве будет один (и конечно разъём под тангенту), не будет даже лишних проводов для блока питания (и всё это ещё и будет работать))). Какой из вариантов выбрать - решать Вам.
Вся информация об устройстве " в корпусе с внешними ручками регулировки" будет размещена на странице там ⇒
Устройство в виде готовой, настроенной платы показано на рисунке ниже.
Плата двухсторонняя, имеет размеры 40х50мм (высота 15мм). Все регулировочные элементы (подстроечные резисторы) находятся с одной стороны платы. Питание от +8 до +15В. Потребляемый ток около 15мА. Прикидка на глаз, говорит, что в роли источника питания можно использовать батарейку типа "крона" и хватит её при непрерывной работе на 30 часов (но кто будет применять эту "крону", если в любом трансивере есть источник 12-14В). На входе по питанию стоит стабилизатор, его второстепенная роль стабилизировать напряжение, а главная - фильтрация (кстати, не все это знают, никакой RC фильтр не даст такой фильтрации как стабилизатор)! Схема устройства представлена ниже:
Рекомендации по настройке устройства. Установить уровень усиления микрофона на минимум (R10 до упора по часовой стрелке) , резисторы эквалайзера и компрессора в среднем положении. Постепенно добавляя усиление микрофона резистором R10, контролируем загорание светодиода VD1 (при этом микрофон нужно держать в рабочем положении). Настроить нужно так, что бы светодиод не горел всё время, а загорался при более громких звуках. Когда светодиод загорается, это говорит о том, что превышен порог срабатывания компрессора, другими словами, сигнал начинает сжиматься.
Как настраивать эквалайзер - дело сугубо личное и рекомендовать здесь что либо занятие неблагодарное. По этому просто напишу как делал я. Цель ставилась следующая - приблизить АЧХ своего сигнала максимально близко к АЧХ розового шума (- 3дб на октаву, например, если у Вас на частоте 300гц уровень "0дб", то на частоте 600гц уровень будет "-3дб", смотри рисунки ниже). Подстроечные резисторы были выставлены следующим образом:
R12-"80-100%"; R13-"0-20%" ; R14-"0%"; R15 -"0%"; R16-"100%" (0% означает до упора по часовой стрелке, то есть минимум) . Так было оптимально для моего голоса, трансивера и тангенты. Скорее всего у Вас получатся совсем другие значения, крутите, настраивайте не бойтесь экспериментировать. Если в Вашем сигнале получается сильно много нижних частот, рекомендуется на выходе устройства установить конденсатор 0,47мкФ (если всё равно много - 0,22мкФ и т.д.). Если же наоборот - низов маловато, нужно посмотреть свою основную плату, скорей всего там установлен конденсатор с малой емкостью - увеличьте её. Так же мало/много низов будет если не правильно настроен опорный генератор смесителя.
Обязательно! После настроек эквалайзера еще раз настроить уровни компрессии и усиления микрофона, по методике указанной вначале рекомендаций!
Ниже представлен рисунок с позиционным изображением элементов и габаритными размерами платы:
Ниже показана распиновка под разные трансиверы
Ниже приведена запись моего сигнала на самодельном бюджетном TRX (трансивер STEP с одним преобразованием и ПЧ 8,8Мгц). Вначале файла - стандартный сигнал без обработки, которым я отработал около 2-х лет на этом аппарате, применяется тангента. Ближе к середине файла запись с того же трансивера, с той же тангентой, но уже с применением платы "Компрессор+эквалайзер" и в конце файла запись с того же трансивера, но вместо тангенты применяется электретный микрофон. Рекомендуется слушать на хорошую акустику, дабы в полноте оценить преимущества (или недостатки)). На записи не видно одного из главнейших преимуществ - без компрессора, при громких звуках, перегружается смеситель - как результат полоса трансивера здорово разъезжается, с компрессором этого почти не происходит (зависит от степени компрессии и уровня сигнала на входе микрофона).
Ниже показаны рисунки 3-х АЧХ сигналов запись которых приведена выше (На каждый сигнал наложена АЧХ розового шума.
Сигнал без обработки с тангентой (первый сигнал на записи 0-1.18с )
Сигнал с обработкой с тангентой (второй сигнал на записи 1.18-2.22с)
Сигнал с обработкой с электретным микрофоном (третий сигнал на записи 2.22-5.22с)
Сравним графики. Голубым цветом показана АЧХ розового шума (напомню, я старался настроить эквалайзер так, что бы АЧХ моего сигнала, повторяла АЧХ розового шума). Фиолетовым цветом показана АЧХ моего сигнала. На первом графике видно, что ниже частоты 300гц начинается завал и на частоте 100гц он достигает около -20дб. Естественно нижних частот при таком раскладе слышно не будет. Приблизительно подобную АЧХ имеет ряд импортных трансиверов с фильтром 2.4-2.7кгц со штатной тангентой (то есть начиная с 300-250гц идёт завал в сторону нижних частот). В моем случае такой завал был вызван малой переходной емкостью с выхода микроф. усилителя на смеситель, около 0.22мкф. Если я увеличивал эту емкость то подъём частот 100гц был не значительный, за то частоты в районе 200-300гц увеличивались в разы и сигнал начинал просто бубнеть. Применив эквалайзер стало возможным поднять частоты 100гц, завалив при этом 200-300гц, результат показан на 2-м и 3-м графиках. Максимально приближённая АЧХ сигнала к АЧХ розового шума получилась на 3-м графике, на нём так же видно легкий подъём частот 2-2.5кгц, который добавит сигналу яркости.
Позже будет добавлена запись сигнала ICOM-746
4-ПОЛОСНЫЙ НЧ-ЭКВАЛАЙЗЕР
Наиболее часто встречающаяся и наиболее широко используемая обработка звуковых сигналов - это обработка, связанная с изменением их тембра. Сегодня часто можно встретить радиолюбителей, имеющих встроенный в трансивер или расположенный за его пределами эквалайзер - устройство, способное выравнивать амплитудно-частотную характеристику канала передачи сигнала (англ equalize - уравнивать equalizer - уравниватель, компенсатор).
Речь не идет о выравнивании АЧХ в буквальном смысле слова и идентичности амплитуды сигнала во всем спектре частот микрофонного усилителя, поскольку в этом нет необходимости. Создание необходимой АЧХ микрофонного тракта, способной резко повысить удобочитаемость сигнала - вот в чем состоит задача.
Эквалайзер - это регулятор частотной характеристики, который позволяет как исправлять некачественное звучание, так и создавать совершенно новую АЧХ в соответствии с необходимостью.
Простейший пример эквалайзера - это обычные пассивные регуляторы тембра высоких, низких, а иногда и средних частот Регуляторы тембра - крайне примитивный вид эквалайзера, так как они состоят лишь из двух или трех управляемых фильтров. В связи с простотой конструкции, фильтры, входящие в состав регуляторов тембра, обычно соединяют между собой последовательно
Современная элементная база позволяет использовать более совершенные устройства, собранные на активных элементах. Речь идет об активных полосовых фильтрах на ОУ. Следует отметить, что чем больше фильтров, тем сильнее можно изменять АЧХ Обычно их применяют 8-10.
Все типы эквалайзеров могут быть изготовлены по двум сильно различающимся между собой принципам построения - по последовательной или параллельной схеме. В последовательной схеме сигнал
проходит все элементы и узлы схемы независимо от того, будет ли данная часть спектра сигнала изменяться в этом каскаде, или нет. В параллельной схеме входной сигнал разделяется набором параллельно включенных фильтров на ряд частотных полос, выходные сигналы которых затем складываются со входным сигналом или вычитаются из него.
Параллельное соединение фильтров в регуляторе тембра, в отличие от последовательного, позволяет уменьшить фазовые искажения, вносимые эквалайзером в сигнал. Особенно это важно при 10 или 32 полосах графического эквалайзера, где приемлемым оказывается только параллельное соединение фильтров.
Существуют два принципиально различных типа эквалайзера - графический и параметрический.
Графический эквалайзер - это, в сущности, одна из разновидностей темброблоков, сконструированных для регулирования тембра на нескольких фиксированных частотах. Органы управления им выполнены в виде движковых регуляторов, благодаря чему положение их ручек как бы отображает АЧХ устройства в графическом виде, откуда и произошло само название. В эквалайзерах этого типа можно регулировать только величину подъема и завала АЧХ, остальные параметры определяются схемотехникой, и изменять их невозможно.
Параметрический эквалайзер обладает наибольшей гибкостью своих регулировок.Он позволяет управлять не только коэффициентом усиления фильтра, но и его средней частотой, а также добротностью (шириной регулируемой полосы). Параметрический эквалайзер, таким образом, имеет для каждой полосы регулирования по три органа управления - по числу устанавливаемых параметров. Таким образом, если в эквалайзере на каждую полосу регулирования приходится по три ручки управления, то это параметрический эквалайзер.
Как и графические, параметрические эквалайзеры также могут быть выполнены по параллельной или последовательной схеме. Диапазоны изменения параметров в параметрическом эквалайзере достигают значительных величин.
Полупараметрический эквалайзер применяется иногда в микшерных пультах. Он позволяет управлять коэффициентом усиления фильтра и его средней частотой. Отличается он от параметрического тем, что не имеет возможности изменения добротности эквалайзера, те ширины полосы захватываемых им частот.
Параграфический эквалайзер - это гибрид параметрического и графического эквалайзеров. Собственно это многополосный параметрический, но имеющий конструктивное исполнение регуляторов подъема/спада АЧХ как у графического, с потенциометрами в виде движков. Благодаря своим огромным возможностям, параграфический эквалайзер позволяет получать практически любые виды АЧХ. Из-за своей сложности и высокой стоимости этот вид эквалайзера не получил большого распространения, однако выпускается некоторыми производителями.
Микрофон - МД380А. VR 1 "Микрофон" - 80% (до уровня 250 мВ на входе DA 2), VR 2 "Усиление" - 90%, VR 3 "Высокие" -100%, VR 4 "Средние 2" - 100%, VR 5 "Средние 1" - 50%, VR 6 "Низкие" -100%, VR 7 "Выход" (в положении "Выход 620 Ом") - 80% (в процентах дано положение движка потенциометра при вращении по часовой стрелке).
Для питания эквалайзера необходим двухполярный стабилизированный блок питания напряжением 15 В и током до 100 мА.
Хотелось бы добавить, что эквалайзер - это не панацея, а средство коррекции сигнала. Он может удалить лишнее, но с его помощью крайне сложно добавить то, чего в тракте не было, поэтому важно все и голос оператора, и частотный спектр применяемого микрофона, и наличие самого эквалайзера.
Не менее важный вопрос - правильность установки частоты опорного генератора в SSB -формирователе и ширина полосы применяемого в нем фильтра Чем шире полоса фильтра на передачу, тем легче получить студийный сигнал.
Хочу поблагодарить Александра, EW 1 РА, подарившего мне в свое время микшерный пульт "Сонор М-08-3", что способствовало более детальному изучению данной темы.
Результатыследующие - микшерный пульт, после его глобального изучения и воссоздания принципиальной схемы, был разобран на субблоки, бывшие в нем восемь 4-полосных речевых эквалайзеров безвозмездно переданы другим радиолюбителям. Создан модернизированный 4-лолосный эквалайзер сдостаточно высокими характеристиками.
Круг любителей Audio расширяется Благодарю F 4 ECJ , Erie , G 4 VPC , Егпеу, G 4 EKL , Tony , EW 1 DM , Serge , RW 3 PS , Serge и особенно EW 1 RU , Yuri за конструктивное обсуждение тем, связанных с обработкой звука
Печатную плату размером 170x50 мм (рис.4, вид со стороны установки деталей и рис.5, со стороны дорожек) разработал EW 2 CE , Александр Раильченко
И.Подгорный, EW1MM , г МИНСК.