Главная Контакт Ссылки
ЭМОС в сабвуфере - generation next Версия для печати
Написал Н. Мухамедзянов   
пятница, 08 Январь 2010
- Сервис
К нему относятся софт-старт и динамический лимитер. Схема софт-старта практически не изменилась, а про лимитер надо рассказать подробнее.
Ну, сначала - зачем он вообще нужен :-). Начнем с основной цели - это позволяет расширить динамический диапазон на НЧ путем предотвращения перегрузки динамика ограничением максимальной амплитуды сигнала. С другой стороны, основное требование к свойствам лимитера - субъективная незаметность срабатывания этого аппаратного средства при воспроизведении музыки. Эти достаточно противоречивые требования можно попробовать примирить путем динамического ограничения полосы рабочих частот сабвуфера со стороны НЧ/ИНЧ, так как это наиболее проблемная для воспроизведения звука область диапазона, особенно в системах с ЭМОС. Обусловлено это тем, что при выравнивании АЧХ с помощью ЭМОС, сквозное усиление в тракте на частотах, лежащих ниже частоты резонанса динамика, значительно возрастает, и вызвать перегрузку тракта можно уже достаточно слабым НЧ/ИНЧ-сигналом. Необходимость исключения перегрузки тракта с ЭМОС также вызывается тем, что, например, при возникновении клиппинга в усилителе, разрывается петля ЭМОС и возросший сигнал ошибки "вгоняет" УМ в еще больший клиппинг, чреватый увеличенным временем выхода из него после снятия входного сигнала, вызвавшего перегрузку.
В предыдущей конструкции проблема перегрузки решалась динамическим уменьшением глубины ЭМОС во всей полосе частот. То есть при увеличении амплитуды сигнала на выходе УМ выше некоторого заданного порога, в корректоре начинал действовать аттенюатор на полевом транзисторе, снижающий усиление в тракте, что приводило к уменьшению усиления на ИНЧ и минимизации последствий в петле ЭМОС при клиппинге в УМ.
В данной реализации лимитера в ЭМОС применен несколько иной принцип (Рис.20) - в тракт вводится дополнительная частотнозависимая местная ООС, которая избирательно уменьшает петлевое усиление, приводящее к уменьшению подъема АЧХ в основном на ИНЧ, что в свою очередь ограничивает снизу полосу воспроизводимых сабвуфером частот. На мидбасе и выше, глубина ЭМОС падает в меньшей степени, позволяя сохранить коэффициент нелинейных искажений в допустимых пределах. Параметры этой ООС (Rfr - фоторезистор оптрона) выбраны таким образом, чтобы в процессе регулирования ГВЗ воспроизводимого звукового сигнала не выходило за допустимые рамки. Для обеспечения требуемого диапазона перестройки было увеличено усиление в тракте ЭМОС на участке Х5-Х3 на 10дБ, которое затем было ограничено делителем R11R12. Оказалось целесообразным перенести конденсатор С4, корректирующий резонанс датчика, на выход этого делителя, так как при работе лимитера его эффективность бы уменьшалась, из-за того, что в этом случае он оказывался внутри петли местной ООС, образованной цепочкой лимитера Rfr+R16||C8+R18.

Рис.20
Рис.20

Прежде, чем рассмотреть работу лимитера на нестационарном сигнале, познакомимся со схемой управления и принципом её работы. В качестве регулирующего элемента применен, как уже было отмечено, резисторный оптрон. Светодиод оптрона засвечивает площадку фоторезистора и изменяет её сопротивление. Для управления оптроном предлагается следующая схема (читаем комментарии на рисунке) -

Рис.21
Рис.21

Емкость конденсатора С1 и номинал резистора R1 выбраны из условий обеспечения субъективно-оптимальных времен срабатывания и отпускания лимитера. D1 индицирует моменты вступления лимитера в действие. Порог срабатывания установлен из условия обеспечения двукратного запаса по выходной мощности УМ, чтобы обеспечить возможность "выбега" за этот порог выходного сигнала УМ, вследствие имеющейся инерционности, как схемы управления, так и оптрона. Для моделирования переходных процессов была создана функциональная модель оптрона, учитывающая закон изменения его сопротивления от тока в цепи светодиода и его собственные постоянные времени уменьшения и нарастания сопротивления. Но подробное рассмотрение этой модели не входит в цели этой статьи. Итак - рассматриваем работу ЭМОС с лимитером на нестационарном сигнале типа ToneBurst.

Рис.22
Рис.22

Выходной сигнал УМ попадает на управляющую схему лимитера, при превышении порога срабатывания происходит изменение параметров местной регулирующей ООС (выделено цветом). В свою очередь, как было рассмотрено, изменяется АЧХ тракта ЭМОС, ограничивая усиление на НЧ/ИНЧ. Применение подобного лимитера позволяет расширить динамический диапазон сабвуфера на 12...15дБ. Желающие промоделировать самостоятельно, могут скачать этот файл в формате МС8.

- Предусилитель
Он необходим для суммирования сигналов левого и правого каналов (например, для трифоника), инверсии фазы, регулировки усиления и ограничения полосы рабочих частот. Схема достаточно тривиальная :-) -

Рис.23
Рис.23

Поэтому рассказывать тут особо нечего, лучше привести чертеж печатной платы и перейти к следующему пункту -



След. >
up Главная | Новости | Усилители мощности | Предусилители | Акустика | Источники сигнала | FAQ | Форум | Карта сайта up
 

Mambo is Free Software released under the GNU/GPL License.