Jste zde

Obvod pro automatickou regulaci hlasitosti

David Šmíd, 9. Květen 2006 - 0:00

Sluch je po zraku druhým nejdůležitějším lidským smyslem. Prostřednictvím sluchu rozeznáváme zvuky a tóny, jejich výšku, intenzitu, zabarvení a směr, odkud přichází. Lidské ucho je schopné rozeznávat zvuky v rozmezí 20Hz - 20kHz.

Dalším obvodem publikovaným na serveru Redcircuits je jednoduchá přídavná jednotka sloužící jako automatické ovládání hlasitosti.
Základním podnětem pro sluch jsou zvukové vlny, tedy podélné kmitání molekul vzduchu. Zvuk se prostřednictvím zvukovodu dostává k bubínku, který se tímto rozechvívá. Ve vnitřním uchu dochází k přeměně pohybové energie na elektrické nervové impulsy. Ty poté vede sluchový nerv do mozku.
Lidské ucho je frekvenčně závislé, tedy pro dosažení stejné subjektivní kvality reprodukce by bylo nutné také jinak nastavit tónovou křivku. Frekvenční závislost lidského ucha popisují tzv. Fletcher-Munsonovy křivky.

Schéma zapojení

Schéma zapojení

Seznam součástek

P1 = 10K - lineární potenciometr
R1, R6, R8 = 100K, 1/4W
R2 = 27K, 1/4W
R3, R5 = 1K, 1/4W
R4 = 1M, 1/4W
R7 = 20K, 1/2W trimr cermet
C1 = 100nF, 63V polyesterový kondenzátor
C2 = 47nF, 63V polyesterový kondenzátor
C3 = 470nF, 63V polyesterový kondenzátor
C4 = 15nF, 63V polyesterový kondenzátor
C5, C9 = 1µF, 63V polyester nebo elektrolyt
C6, C8 = 47µF, 63V elektrolyt
C7 = 100pF, 63V keramický
IC1 = TL072 Dualní operační zesilovač
SW1 = Přepínač (čtyřpólový pro stereo)

Popis

Ideální by bylo umístit obvod k předzesilovači, který by umožňoval automaticky měnit frekvenční odezvu celého audio řetězce v závislosti na pozici regulátoru hlasitosti. Výsledkem by bylo udržení ideálních poslechových podmínek při rozdílných hladinách hlasitosti. Lidské ucho není naštěstí příliš dokonalé, proto může i tento poměrně jednoduchý obvod zajistit uspokojivý výkon při rozmezí 40dB.
Obvod je nakreslen se SW1 na pozici "control-flat", tj. automatický ovladač hlasitosti není aktivní a obvod funguje pouze jako lineární předzesilovač s napěťovým ziskem stanoveným trimrem R7. Přepnutím SW1 do opačné pozice začne obvod fungovat jako ovladač hlasitosti a jeho frekvenční odezva se mění v závislosti na pozici kontrolního knoflíku - více viz. následující tabulka.
C1 zesiluje nízké frekvence a C4 vysoké. Maximální zesílení na nízkých frekvencích je limitováno odporem R2, na vysokých odporem R5.

Technická data

Frekvenční odezva při 100 Hz a 10 KHz v závislosti na pozici knoflíku:

Frekvenční odezva vztažená k 1kHz

Celkové harmonické zkreslení při jakékoli frekvenci a výstupním efektivním napětí 1V je menší než 0,01%.

Poznámky

Schéma zobrazuje pouze levý kanál, pro stereo musí být všechny části zdvojeny, kromě IC1, C6 a C8.
Čísla v závorkách u IC1 ukazují pin napojení na pravém kanálu.
R7 by měl být nastaven pro maximální nedeformovaný výstupní signál při použití standardního hudebního programového zdroje a P1 otočeného plně ve směru hodinových ručiček.