Дыбыс деңгейін жақсы басқаратын радионы қалай жасауға болады
Өз радиоңызды жасау - қызықты және білім беру электроникасы жобасы. Радиотолқындар, дыбыс күшейткіш тізбектері және қуат көздері туралы түсінігіңізді нығайтумен қатар, бұл жоба сізді тыңдауға ыңғайлы дыбыс сапасын шығаруға шақырады. Радионың «жақсы» естілуіндегі ең маңызды факторлардың бірі - дыбыс деңгейін бірқалыпты басқару, тыныш ойнату және бұрмаланбаған жұмыс. Бұл мақалада жақсы дыбыс деңгейін басқаруды жобалауға баса назар аудара отырып, қарапайым радионы қалай жасау керектігі талқыланады.
1. Жасалатын радио түрін анықтаңыз
Дыбыс деңгейін реттеу тізбегіне кіріспес бұрын, алдымен қандай радио түрін құрастырғыңыз келетінін шешіңіз. Жаңадан бастаушылар үшін ең шынайы екі нұсқа бар:
1. Тюнер модулі/интегралдық схемаға негізделген FM радиосы (мысалы, TEA5767, RDA5807 немесе дайын FM радио модулі). Бұл ең оңайы, себебі RF қабылдағышы қазірдің өзінде тұрақты.
2. Дискретті AM/FM радиосы (бөлек компоненттер). Бұл күрделірек және сезімтал.
Жылдам және тұрақты нәтижелерге қол жеткізу үшін, бұл мақалада сіз желілік деңгейдегі аудио сигналын шығаратын FM қабылдағыш модулін пайдаланып жатырсыз деп есептеледі. Содан кейін аудио күшейткіш пен дыбыс деңгейін басқаруға өтеді.
2. Радио тізбектерінің негізгі блоктары
Жалпы, үйде жасалған радио бірнеше блоктан тұрады:
1. Қабылдағыш/тюнер: хабарларды жазып алып, оларды дыбыстық сигналдарға түрлендіреді.
2. Алдын ала күшейткіш / буфер (міндетті емес): кедергіні реттейді және аздап күшейтеді.
3. Дыбыс деңгейін басқару: соңғы күшейткішке кірмес бұрын дыбыс сигналының деңгейін реттейді.
4. Қуат күшейткіші: динамикті басқару үшін сигналды күшейтеді.
5. Қуат көзі: модуль мен күшейткіштің кернеуін тұрақтандырады.
6. Динамиктер мен қораптар: дыбыс сипатына және жайлылығына әсер етеді.
Дыбыс деңгейін жақсы басқару тек «потенциометрді орнату» ғана емес, сонымен қатар кастрюль түрін, оның тізбектегі орналасу орнын, жерге қосу әдісін және бұрмаланбау үшін күшейткішті таңдауды қамтиды.
3. Дыбыс деңгейін басқару компоненттерін дұрыс таңдау
a) Дыбыс потенциометрін (логарифмдік) пайдаланыңыз
Адам құлағы дыбысқа логарифмдік түрде жауап береді. Сондықтан, идеалды потенциометр - сызықтық (B) емес, дыбыстық конус (A). Егер сіз сызықтық потенциометрді қолдансаңыз, дыбыс деңгейінің өзгеруі басында «секіргендей» сезіледі, содан кейін соңында баяулайды.
Ұсыныс: A10K немесе A50K потенциометрі.
– A10K: өте күшті дыбыс көздері мен тұйық тізбектер үшін жақсы (шуға төзімдірек).
– A50K: күшейткіш кірісі үшін жиі қолданылады және көптеген модульдер үшін икемді.
Стерео радио үшін сол және оң жақ жоғары және төмен бірге жүретіндей етіп стерео потенциометрді (қос топтық) пайдаланыңыз.
b) Потенциометрдің сапасы жақсы екеніне көз жеткізіңіз.
Арзан ыдыстар лас немесе тозған көміртегі арналарына байланысты аударылған кезде жиі «сырт» еткен дыбыс шығарады. Жақсырақ ыдысты таңдаңыз немесе кем дегенде оның жаңа және шаңнан қорғалған екеніне көз жеткізіңіз.
c) Сандық көлемді интегралды микросхеманы пайдалануды қарастырыңыз (міндетті емес)
Егер сіз өте тегіс және тыныш дыбыс деңгейін қаласаңыз, PGA2311, PT2258 немесе I2C негізіндегі басқару элементі сияқты сандық дыбыс деңгейін басқару құралын пайдалана аласыз. Бұлар күрделірек, бірақ нәтижелері заманауи және заманауи.
4. Дыбыс деңгейін басқару түймесін дұрыс нүктеге қойыңыз
Іс жүзінде дыбыс деңгейін басқару ең жақсы орналастырылған:
– Қабылдағыш модульден кейін (аудио шығыс)
– Қуат күшейткішінің кірісі алдында
Қарапайым схема:
Тюнер шығысы → муфта конденсаторы → потенциометр → күшейткіш кірісі
Осылайша, күшейткіш оңай шамадан тыс жүктелмейді және бұрмалануды басқаруға болады, сондықтан күшейткіш күшейтілмес бұрын сигнал деңгейін төмендетеді.
5. Ұсынылатын дыбыс деңгейін басқару тізбегі
Міне, жалпы және тиімді пассивті дыбыс тізбегі тұжырымдамасы (моно; стерео үшін оны екі есе көбейтіңіз):
1. Тюнердің аудио шығысы байланыстырушы конденсаторға беріледі (мысалы, талаптарға байланысты 1 µF–4.7 µF, электролиттік/үлдіршекті).
2. Конденсатордан кейін сигнал ыдыстың жоғарғы аяғына (ыдыс кірісі) кіреді.
3. Кәстрөлдің түбі жерге бекітілген.
4. Ыдыстың ортаңғы аяғы (сырғыш) күшейткіш кірісіне өтеді.
Неліктен сізге қосқыш конденсатор қажет?
Тюнер модулінен шығатын тұрақты токтың ығысуын құрылғы мен күшейткішке кіруіне жол бермеу үшін, бұл «шып» еткен дыбыстар мен кедергілерді тудыруы мүмкін.
Идеал қазанның мәні әдетте 10 мың–50 мың құрайды. Тым үлкен қазан шуылға оңай шыдай алады, ал тым кішкентай қазан тюнердің шығысын шамадан тыс жүктейді.
6. Дыбыс деңгейін көтерген кездегі шуды және сықырлауды азайтады
Дыбыс деңгейін басқару элементтері ойнату кезінде шу, гуіл немесе сықырлаған дыбыс сияқты мәселелерге жиі тап болады. Оны қалай түзетуге болады:
а) Дұрыс жерге қосу
Тек жерге қосуды ғана емес, жұлдызды жерге қосу тұжырымдамасын қолданыңыз, бұл барлық дыбыстық жерге қосу құрылғылары орталық нүктеде, әдетте күшейткіштің кіріс жерге қосу құрылғысының жанында түйісетінін білдіреді.
50/60 Гц жиіліктегі гуіл тудыратын жерге тұйықталудан аулақ болыңыз.
b) Бұралған аудио кабельдер немесе экрандалған кабельдерді пайдаланыңыз
Егер құрылғы тюнер/күшейткіш тақтасынан алыс орнатылса (мысалы, қораптың алдыңғы панелінде), сигнал жолдары үшін, әсіресе тюнерден құрылғыға және құрылғыдан күшейткішке дейін экрандалған кабельдерді пайдаланыңыз.
c) Дыбыс жолын қуат жолынан бөліңіз
Қуат кабельдері мен реттегіш желілері жиі шу шығарады. Аудио кабельдерді ұзақ қашықтыққа қуат кабельдеріне параллель жүргізуден аулақ болыңыз.
d) Ажырату конденсаторын қосыңыз
Тюнер модулінің және күшейткіш интегралдық схемасының VCC істікшесінің жанына 100 нФ конденсаторды орналастырыңыз. Қажет болған жағдайда 10 µF–470 µF электролиттік конденсаторларды қосыңыз. Бұл аудиоға енуі мүмкін қоректендіру шуын басуға көмектеседі.
e) «Сырылдайтын» потенциометр
Егер кастрюль әлдеқашан кір болса:
– Қажет болған жағдайда арнайы электроника контактілерін тазартқышты қолданып көріңіз.
– Егер мәселе шешілмесе, кастрюльді ауыстырыңыз. Тозған кастрюльді жөндеуге тырысу әдетте тұрақты емес.
7. Дыбыс деңгейін дәл басқаруды қолдайтын күшейткішті таңдаңыз
Дыбыс деңгейі ыңғайлы болуы үшін күшейткіш келесі сипаттамаларға ие болуы керек:
– дыбыс деңгейі төмен болған кезде шу деңгейі төмен,
– дыбыс қатты болған кезде тез үзілмейді.
Танымал таңдаулар:
– LM386: оңай, бірақ шулы және стандартты сапада. Қарапайым жобаларға жарамды.
– PAM8403 (D 5V класы): шағын, тиімді, салыстырмалы түрде таза.
– TDA2822: қарапайым, кішкентай динамиктер үшін жақсы.
– TPA3110/TPA3116: егер сіз көбірек қуат пен жақсы сапаны қаласаңыз.
5В–9В кернеуі бар шағын үй радиолары үшін PAM8403 көбінесе практикалық нұсқа болып табылады: ол таза және қуатты үнемдейді.
8. Дыбыс қатты шыққан кезде бұрмаланудан аулақ болу
Деформация әдетте келесі себептерге байланысты пайда болады:
1. Күшейткіштің кірісі тым үлкен (шамадан тыс жүктеме).
2. Басс жоғары болған кезде қоректендіру кернеуі төмендейді.
3. Спикер сөйлей алмайды.
Шешім:
– Дыбыс деңгейін басқару құралы күшейткіштің алдында тұрғанына көз жеткізіңіз.
– Күшті және тұрақты қуат көзін пайдаланыңыз (мысалы, PAM8403 үшін 5V 2A адаптері).
– Күшейткіштің жанына үлкен конденсатор (мысалы, 470 µF–1000 µF) қосыңыз.
– Кедергісі мен қуатына сәйкес келетін динамиктерді пайдаланыңыз (мысалы, PAM8403 үшін 4Ω/3W).
9. Дыбыс деңгейін «ыңғайлы» етіңіз
Дыбыс деңгейін жақсы басқару тек техникаға ғана емес, сонымен қатар талғамға да байланысты. Кейбір амалдар:
– Дыбыс деңгейін табиғи түрде арттыру үшін дыбыс тартқышты пайдаланыңыз.
– Егер ол тым сезімтал болып көрінсе, күшейтуді реттеу үшін кіріске шағын тізбекті резистор қосуға немесе кернеу бөлгіш жасауға болады.
– Егер күшейткіштің күшейту коэффициенті жоғары болса, деректер парағына сәйкес күшейтуді төмендетіңіз (мысалы, кейбір интегралдық микросхемалардағы кері байланыс резисторларын ауыстыру немесе күшейту коэффициенті төмен күшейткіш модулін таңдау арқылы).
10. Қорапта жинау және сынау
Схема дайын болғаннан кейін:
1. Тюнерді, күшейткішті және розеткаларды қорапқа орнатыңыз.
2. Кәстрөлдің алдыңғы панелінің кездейсоқ жерге тиіп кетпеуін қадағалаңыз (дизайнға байланысты).
3. Қосыңыз және тексеріңіз:
– Төмен дыбыс деңгейінде ызылдаған дыбыс ести ме?
– Дыбыс деңгейі 70–80%-ға дейін анық естіледі ме?
– Қуат қосылған/өшірілген кезде «сықыр» ести ме?
Егер «жарқыл» дыбысы болса, әсіресе кейбір күшейткіштерде қарапайым дыбысты өшіру тізбегін қосуға немесе динамик қосылымын (жұмсақ іске қосу) кешіктіруге болады.
Қорытынды
Дыбыс деңгейін жақсы басқаратын радионы жасау үшін егжей-тегжейлі назар аудару қажет: дыбыс конусының потенциометрін таңдау, дыбыс деңгейін реттеу тұтқасын күшейткіштің алдына қою, конденсаторларды пайдалану, сымдарды дұрыс орналастыру және таза қуат көзін орнату. Тиісті жерге қосуды жүзеге асыру және қолайлы күшейткішті таңдау арқылы сіз тек жұмыс істеп қана қоймай, сонымен қатар тыңдауға жағымды болатын, дыбыс деңгейін біркелкі көтеретін және азайтатын, минималды шуылмен және бұрмаланусыз үйде жасалған радио жасай аласыз.
Қаласаңыз, мен компоненттердің мәндері мен ұсынылған сымдардың орналасуымен толықтырылған нақты тізбек схемасымен (мысалы: FM модулі RDA5807 + A50K pot + PAM8403) көмектесе аламын.
