Глава двенадцатая автоматическое регулирование уровня записи

Некоторые типы магнитофонов и диктофонов содержат устрой­ства, которые в определенном диапазоне входных напряжений под­держивают постоянным уровень записи. Это особенно удобно при ваписи речи, когда говорящий сильно меняет интенсивность голоса или когда меняется удаленность говорящего от микрофона. При записи совещаний и конференций все участники не могут находиться на одинаковом расстоянии от микрофона, поэтому уровень записи голосов, удаленных от микрофона без специальных мер, получился бы более слабым, чем уровень записи остальных. При воспроизве­дении значительно пострадала бы разборчивость записи.

Необходимо автоматическое устройство, обладающее способ­ностью быстро следить за изменениями уровня в начале фраз и пере­давать кратковременные понижения уровня сигнала между словами или слогами с постоянным усилением. Только после длительной паузы усиление усилителя записи опять должно восстановиться до прежнего уровня.

Устройство, способное автоматически изменять чувствительность усилителя записи в зависимости от входного напряжения (чем больше входное напряжение, тем меньше усиление, и наоборот) на­зывают компрессором (сжимателем). Его усиление изменяется в соответствии со слоговыми огибающими амплитуд входного сигна­ла. Это неприменимо для записи музыки, так как при этом значи­тельно подавляется динамика и воспроизведение становится плоским.

Приводим указания по конструированию двух типов сжимате-лей, которые можно использовать в сочетании со всеми типами маг­нитофонов.

12.1. Сжиматель, управляемый транзистором

Принципиальная схема сжимателя приведена на рис. 159. Вход предназначен для динамического микрофона с малым внутренним сопротивлением. Сигнал усиливается транзистором 77, в эмиттер которого введена отрицательная обратная связь с помощью неза-шунтированного конденсатором резистора R3. Этим устанавливается необходимая чувствительность усилителя в одновременно повыша­ется его устойчивость к перегрузкам. Потенциометр R4 включен как регулятор усиления. Сигнал приходит на усилитель, собранный на транзисторах Т2 и ТЗ через разделительный резистор R6. Связь меж­ду транзисторами — гальваническая. С эмитгера транзистора ТЗ вы­ходной сигнал снимается через разделительный резистор R13, од­новременно через конденсатор СИ и резистор R11 он подводится к диоду Д1. Здесь сигнал выпрямляется, сглаживается конденсатором С7 и через ограничивающий резистор R8 поступает на базу регули­рующего транзистора Т4. Транзистор Т4 является частью делителя напряжения, состоящего из внутреннего сопротивления транзистора Т1, разделительного резистора R6 и входного сопротивления тран­зистора Т2. Управляющим является входное напряжение транзисто­ра J2. Конденсатор С6, включен­ный между эмиттером и базой транзистора Т4, устраняет склон­ность к высокочастотной генера­ции регулирующей цепи.

Рис. 159. Принципиальная схема сжимателя, управляемого транзи­стором.

Пока входной, а значит, и вы­ходной сигналы малы, диод Д1 закрыт (выходное напряжение ни­же, чем напряжение, необходимое для открывания диода) и в цепи базы транзистора Т4 тока нет. При повышении входного напря­жения диод начнет выпрямлять и, когда выпрямленное напряжение превысит пороговое напряжение перехода база — эмиттер тран­зистора Т4, в цепи базы начнет проходить ток и начнет увеличи­ваться проводимость между его эмиттером и коллектором. Благо­даря этому понизится переменное напряжение на базе транзистора Т2 и выходное напряжение также понизится. При дальнейшем по­вышении входного напряжения выходное напряжение увеличивается лишь незначительно. Графическое изображение этой зависимости представляет кривая на рис. 160. Время, необходимое для реакции схемы на скачок входного напряжения, пропорционально постоянной времени заряда и приблизительно определяется из выражения t₁=3т₁, где т₁=(R11 + R_д)С7,

где R_д — сопротивление диода Д1 в прямом направлении (около 250 Ом). В нашем случае т, = 36 см, a ti — 110 мс.

Рис. 160. Характеристика рабо­ты сжимателя, управляемого транзистором.

Бремя, необходимое для перехода усилителя к полной чувстви­тельности, пропорционально постоянной времени разряда и прибли­зительно определяется формулой t₂=3т₂, где т₂ = (R8+Rт) С7, R_T — сопротивление транзистора Т4 между базой и эмиттером (около 10 кОм). Для схемы на рис. 162 1₂ = 0,85 с, a t₂ = 2,5 с. Изменени­ем сопротивлений резисторов R8. R11 и емкости конденсатора С7 можно менять постоянные времени заряда и разряда.

Печатная плата приведена на рис. 161, расположение деталей — на рис. 162. Вместо диода Д1 (ОА7) можно использовать и другой германиевый диод с малым пороговым напряжением. Кремниевые диоды применять невыгодно, так как их напряжения в прямом на­правлении слишком велики.

Рис. 161. Печатная плата сжимателя, уп­равляемого транзисто­ром.

Таблица 33

Постоянные и переменные напряжения в сжимателе, управляемом транзистором в диапазоне входных напряжений от 0,3 до 10 мВ

Uвх, В	Переменное напряжение, мВ				Постоянные напряжения на конденоа» торе С6, В»
	Т1	Т2		T3
	К	Б	K	Э
0,3	2,9	2	290	275	0,28
	9,6	3,8	520	480	0,51
3	26	4,3	600	560	0,58
10	S2	5,2	700	660	Of65

* Постоянные напряжения измеряются вольтметром без собственного потребления.

Рис. 162. Монтажная схема сжимателя, уп­равляемого транзи­стором.

При налаживании сжимателя после включения напряжения пи­тания измерим постоянные напряжения, приблизительные значения которых указаны в схеме на рис. 159. Если они будут слишком раз­личаться, подгоним их с помощью изменения сопротивлений резисто­ров R1 или R7. Измерим потребляемый от источника ток.

Регулятор громкости R4 установим в положение максимальной чувствительности усилителя, а ко входу подключим звуковой гене­ратор с частотой 1 кГц. Измеряем входное и выходное напряжения. Ориентируемся на данные, приведенные в табл. 33, где для ориенти­ровки приведены напряжения внутри усилителя и постоянное регу­лирующее напряжение на конденсаторе С7. В диапазоне входных напряжений от 1 до 10 мВ (20 дБ) выходное напряжение изменя­ется от 0,48 до 0,66 В, т. е. на 2,7 дБ. При входном напряжении 0,5 мВ снимем частотную характеристику сжимателя, которая долж­на быть в диапазоне частот от 50 Гц до 20 кГц прямой.

Проверим функции сжимателя на краях полосы частот.

Отключим звуковой генератор, вход сжимателя замкнем резис­тором 220 Ом и измерим на выходе напряжение помех. При регуля­торе R4, установленном в положение максимальной чувствительно­сти, на макете было получено напряжение помех около 1,5 мВ, при чувствительности, уменьшенной до нуля, — около 0,45 мВ.

Для работы со сжимателем подключим к его входу динамиче­ский микрофон с малым внутренним сопротивлением, а выход под­ключим к магнитофону на вход для звукоснимателя электрофона с входным сопротивлением 0,5 МОм.

Сжиматель можно использовать и в сочетании с другим уст­ройством (например, с усилителем). Выходное сопротивление сжи­мателя равно 10 кОм, а при подключении его к входу устройства с малым входным сопротивлением следует считаться с понижением выходного напряжения. В случае необходимости схему следует под­корректировать.