7.4.4 Розрахунок еквалайзерів (практичне заняття)

7.4.4.1 Октавний еквалайзер. Задамо кількість частотних смуг обробки N=10, верхню частоту _в=20 кГц, нижню частоту _н=20 Гц. Розрахунку підлягають параметри ₀ та Q. Центральна частота ₀==632,4 Гц. Як середнє геометричне значення частоти приймають 1 кГц. Кроковий коефіцієнт

.

На практиці використовують , де m- кількість смуг на октаву: для октавного еквалайзера К_кр=2, а для третинно-октавного К_кр = 2^1/3 = 1,26.

Добротність при максимальному піднятті (спаді) АЧХ для октавного , для третинно-октавного Q = 4,32.

Вибираємо схему октавного еквалайзера наведену на рис. 7.2. Раніше визначили К_кр = 2, ₀ =1,0 кГц, тоді склад центральних частот смуг визначиться так: 32, 64, 128, 250, 500 Гц, 1, 2, 4, 8, 16 кГц (N=10).

Визначимо номінали елементів, що стосуються СФ з центральною частотою ₀₁ = 32 Гц. Для октавного еквалайзера прийнятне підняття АЧХ H=35. Співвідношення між H і Q таке: . ПриH=3,2 (10 дБ) Q=0,92, при H=10 (20 дБ) Q=1,74. Вибираємо H=3,2. Співвідношення для опорів такі:

Значення резистора R2 вибирають довільно, наприклад, R2=100 кОм, тоді R1=15,15 кОм, R3=1,0 МОм. Ємність

,

а С1 = 10С2 = 140 нФ. Далі необхідно розрахувати номінали елементів для останніх центральних частот смуг.

Побудуємо 10-смуговий еквалайзер: він повинен містити вхідний узгоджувальний підсилювач DA1 (виконують у двох варіантах: на одному ОП, навантаженому опором R1/10, або 10 окремих ОП), 10 аналогічних фільтрів і лінійний суматор DA2. Схема наведена на рис. 7.8.

Рисунок 7.8 - 10-смуговий активний еквалайзер

Вхідний підсилювач DA1 навантажений на опір R1/10=15/10=1,5 кОм. Підсилення еквалайзера регулюється через віднімання вхідних сигналів на R_В = R_А (1-N), тобто діє компенсація підсилення кожного фільтра.

7.4.4.2 Еквалайзер з паралельними колами корекції (рис. 7.3)

Вибираємо довільно опір R3 =100 кОм. Приймаємо С1 =С2 =С. Тоді елементи схеми визначаються за формулами: R2=1/(2Q_ф-1)С1₀; R1=Q_фR3/2H_0ф; С1=С2=С=2Q_ф/ ₀R3. Типові значення Q_ф 20, Н_0ф1.

7.4.4.3 Еквалайзер з RLC режекторним фільтром (рис. 7.5)

Елементи схеми розраховуються за центральними частотами смуг ₀=2₀, добротності Q та максимальному підняттю характеристики H. Вибір R довільний. Формули для розрахунку:

Важливим для практики є та обставина, що треба використовувати незручні котушки індуктивності. Їх імітують електронними засобами – гіраторами.

7.4.4.4 Регулятор тембру (рис. 7.6)

Розрахунок елементів здійснюють для заданих меж регулювання у нижніх та високих частотних зонах H_н , H_в і заданого опору R2 (наприклад R2=100 кОм). На нижній робочій частоті _2н розраховуються С1 і R1 для регулятора нижніх частот. За вибраним Rк (наприклад, Rк= R1) для верхньої робочої частоти _2в розраховуються R3, С3, R4 для регулятора верхніх частот.

Якщо задане H_макс = 10 (20 дБ), то розрахунок можна виконувати за формулами: R1=R_к=0,11R2; C1=1,610⁵/R2_2н; R3=0,3R1; C_к=4,310⁶/R2_2в; R4=3,7R2. Значення R підставляється у кОм, - Гц, С- нФ.