11.6. Усилители звуковых сигналов

Непременными звеньями вещательного канала, в том числе пуль­та звукорежиссера являются усилители. В зависимости от назначения различают усилители микрофонные, промежуточные, разделительные. выходные (линейные), линейно-разделительные, оконечные (мощные).

Микрофонные усилители служат для увеличения уровня сигналов, поступающих на входы пульта звукорежиссера. Для них характерны большое усиление (до 80 дБ), низкий приведенный ко входу уровень собственных шумов (–120– 130 дБ), хорошая защищенность от син­фазной входной помехи (не менее 70 дБ). Последнее обеспечивается симметричным входом. Имеется возможность регулировать чувстви­тельность с помощью либо ступенчатого делителя напряжения (шаг регулирования обычно 10 дБ), либо посредством изменяемой отрица­тельной обратной связи.

Микрофонные усилители строят с трансформаторным и бестранс­фор­маторным входом. В первом случае проще согласование небольшо­го электрического сопротивления микрофона с большим входным со­противлением усилителя, что обеспечивает малое влияние собственных шумов. Легко осуществляется подача питания на конденсаторный ми­крофон по фантомной цепи через среднюю точку первичной обмотки трансформатора. Бестрансформаторная схема проще и дешевле, обес­печиваются малые частотные искажения, больше пределы изменения усиления. Ввиду отсутствия трансформатора не возникает микрофон­ный эффект, обусловленный магнитострикцией сердечника. Однако для организации фантомной цепи питания микрофона требуются дополни­тельные детали, в частности электролитические конденсаторы большой емкости. Они сами по себе могут стать источником помех.

Промежуточные усилители – самый распространенный вид усили­тельных устройств пульта звукорежиссера. Их используют для компен­сации начального затухания регуляторов уровня и спектра, в качестве разделительных в смесительных устройств и в цепях контроля. Усили­тели обычно конструируют по бестрансформаторной схеме с симметрич­ным входом и симметричным или несимметричным выходом. Коэффи­циент усиления, как правило, небольшой (порядка десяти, т.е. усиление примерно 20 дБ). Применяется глубокая отрицательная обратная связь. Уровень собственных шумов –120130 дБ. Входное сопротивление велико, выходное, как правило, мало.

Выходные (линейные) усилители подключены к симметричным ли­ниям с волновым сопротивлением 150– 600 Ом, обеспечивают номи­нальные выходные уровни +6–+15(17) дБ. Запас усиления позволяет поднимать выходной уровень до 2125 дБ. Вход – несимметричный, выход – симметричный.

Разделительные усилители служат для устранения взаимных вли­яний в смесительных устройствах, защиты основных трактов от корот­кого замыкания и попадания посторонних (внешних) сигналов в точках подключения к основному тракту контрольных устройств и разветвле­ния цепей. Для исключения проникания сигналов из внешних цепей разделительные усилители должны обладать большим затуханием от выхода ко входу.

Линейно-разделительные усилители выполняют функции линейно­го и разделительного усилителей при подключении к выходу пульта звукорежиссера нескольких цепей (линий). Как правило, они имеют симметричные вход и выход.

Основой всех маломощных усилителей тракта 3В являются ОУ, включенные по инвертирующей (рис. 11.16,а) и неинвертирующей (рис. 11.16,б) схемам. Обратите внимание на особенность ОУ. При включен­ном питании прохождение сигнала с выхода на вход усилителя прак­тически исключено. Но при выключении питания выходное сопроти­вление усилителя, которое до этого было близко к нулю, становится большим, и затухание сигнала от выхода ко входу определяется соот­ношением сопротивления обратной связи R2 и выходного сопротивле­ния предыдущего звена.

Смешивание сигналов с помощью ОУ осуществляется по схеме, при­веденной на рис. 11.17. в которой . Для каждого из n входов смесителя коэффициент передачи по напряжению .

В структуре вещательных устройств, в частности пульта звуко­режиссера, встречаются два характерных варианта соединения цепей (рис. 11.18,а, б). Изменение числа коммутируемых цепей приводит к изменению уровня сигнала в точке коммутации. Во избежание этого в первом случае необходимо, чтобы выходные сопротивления источников сигналов были велики по сравнению с сопротивлением нагрузки, во вто­ром случае, наоборот, чтобы выходное сопротивление усилителя У было мало по сравнению с сопротивлениями нагрузок. Этими соображениями руководствуются при конструировании соответствующих усилителей.