11.4. Ручные регуляторы спектра

Для изменения спектра ЗС путем регулирования АЧХ трактов ис­поль­зу­ют различные устройства, создающие спады или подъемы АЧХ в области нижних и верхних частот или в ограниченных участках на сред­них частотах. К числу этих устройств относятся: регуляторы плавного подъема и спада АЧХ на нижних и верхних частотах, фильтры, резко ограничивающие полосу пропуска­ния по нижним и верхним частотам, многополосные регуляторы АЧХ, называ­емые графическими корректо­рами или эквалайзерами (от англ. слова equaliser – корректор, выравни­ватель), фильтры " присутствия" (презенс - филь­тры), вокалстрессор (от англ. слова stress, буквально – подчеркивать, выделять, ударять). При построении названных устройств обычно используют активные RC-цепи на операционных усилителях (ОУ).

Назначение и приемы использования регуляторов формы АЧХ раз­нооб­разны. Целями регулирования спектра являются: придание боль­шей выразительности звучанию певческих голосов и музыкальных ин­струментов, уменьшение заметности некоторых недостатков речи (не­приятного тембра, шепелявости, посвистывания), создание некоторого подобия певческой форманты, различных звуковых эффектов, напри­мер имитации звучания речи по телефону, по радио, через рупор, ими­тация акустической обстановки передаваемых сцен, получение новых, необычных тембров, исправление нарушений частотного баланса, воз­никающего при воспроизведении сигналов с повышенной или понижен­ной по сравнению с исходной громкостью, ослабление влияния помех (шумов) при реставрации старых фонограмм, записанных механическим, оптическим или магнитным способом, и при записи в неудовлетвори­тельных акустических условиях.

Регуляторы АЧХ часто называют частотными корректорами. Но для исправления АЧХ они используются очень редко. Амплитудно-частотные характеристики звукорежиссерских пультов, профессиональ­ных микрофонов и магнитофонов столь хороши, что не нуждаются в корректировании. Чаще всего перечисленные устройства используют для сознательного отклонения АЧХ от горизонтальной прямой, как об этом написано выше, и лишь в редких случаях действительно для испра­вления амплитудно-частотных искажений, возникающих из-за необыч­ных условий приема звуков музыки и речи в акустически неприспосо­бленных помещениях, неоптимальном расстоянии микрофона от источ­ника звука, при использовании миниатюрного ("петличного “) микрофо­на, помещенного под одеждой, для подавления ярко выраженных резонансов помещений (особенно небольших).

Различные регуляторы АЧХ конструктивно объединяют в общем блоке. Его структурная схема и примерный вид получаемых АЧХ по­казаны на рис. 11.11. Во избежание взаимных влияний регуляторы от­деляют друг от друга усилительными каскадами. В качестве регуляторов применяют пассивные и активные четырехполюсники на RC-элементах (активные, как правило, на ОУ). Параметры регуляторов меняются плавно или (чаще) дискретно. В более детальном виде форма АЧХ регуляторов плавного подъема и спада АЧХ показана на рис. 11.12,а, фильтров среза АЧХ – на рис. 11.12,б, фильтра "присутствия" – на рис. 11.12,в. Плавные подъемы и спады АЧХ осуществляются обычно в пределах ±(15–24) дБ ступенями по 3–6 дБ; частоты среза ФВЧ – 60, 120, 250 Гц, ФНЧ – 12, 10, 8, 5, 3 кГц, крутизна спада – не ме­нее 12 дБ/окт.. средние частоты фильтров "присутствия" – 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 4 кГц причем высоту подъема изменяют ступенями обычно че­рез 2 дБ от 0 до 10 дБ. Инвертируя АЧХ, получают н а перечисленных частотах спады, а не подъемы.

Широкими возможностями изменения АЧХ обладает многополосный регулятор (графический корректор, эквалайзер). Он содержит несколько ПФ (рис. 11.13). Ко­эффициент передачи в каждой частотной полосе изменяется плавно или ступенями РУ. Положения рукояток наглядно изобра­жают форму АЧХ. отсюда его второе назва­ние – графический корректор. Использу­ют октавные, полуоктавные, третьоктавные фильтры. Диапазон звуковых частот от 16 до 16000 Гц укладывается в десять октав, по­этому число фильтров будет соответственно равно 10, 20, 30, а средние частоты соседних по частоте фильтров будут различаться в 2, и раз.

По рекоменда­ции Международной организации по стандартизации (ISO) установлены следующие средние частоты фильтров: октавных: 16: 31,5; 125; 250; 500 Гц; 1, 2, 4, 8, 16 кГц; полуоктавных: 16; 22,4; 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710 Гц; 1; 1,41; 2; 2,8; 4: 5,6; 8; 11,2; 16 кГц; третьоктавных: 16; 20; 25; 31,5; 40; 40; 63; 80; 100; 125; 160: 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800 Гц; 1: 1,25; 1,6; 2; 2,5:3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5: 16 кГц.

С помощью многополосного регулятора АЧХ получают самые раз­личные АЧХ, в том числе с инверсией знака (спад вместо подъема). По­этому такие регуляторы используют для тонкого корректирования АЧХ, например выравнивания АЧХ системы "громкоговоритель – помеще­ние", содержащей в силу особенностей громкоговорителей и помещения множество пиков и провалов.