Что такое реверберация звука? В этой статье представлена схема усилителя реверберации и восстановления, который очень прост в сборке, относительно недорог и обеспечивает высокий уровень производительности, превосходящий большинство коммерческих предложений.
Предложенный здесь проект имеет несколько незначительных изменений по сравнению с оригиналом, но в остальном он такой же, довольно компактный, размер платы составляет всего 76×42 мм, поэтому ее легко установить в любую подходящую коробку или корпус. Конденсатор обратной связи является стандартным (поляризованным) электролитическим, а обратная связь по току настроена специально для привода реверберации.
Реверберация звука и восстановления
Это обеспечивает практически постоянный ток, который оптимален для ревербераторов. Работа с обычным пружинным ревербератором на удивление хороша, и я тестировал ее в своей мастерской с музыкой (вне эфира из FM-трансляции). Реверберация очень чистая и потенциально приближается к звуковой пластинчатой реверберации. Для схемы может быть использован готовый источник питания ±15v. Подключение простое и предусматривает все, кроме компрессора/лимитера.
На снимке выше показана полностью собранная печатная плата, и, как видно на фото, радиатор ей не требуется. Из соображений целесообразности я использовал резисторы 10 Ом для R7 и R8 (L + R), а потом эта конфигурация была тщательно протестирована. Не стесняйтесь делать то же самое, если хотите.
Усилитель построен точно так, как описано ниже, и настроен для использования катушки возбуждения 8 Ом. Изменения для драйвера реверберации и усилителя восстановления значительно упрощены по сравнению с более ранними платами. Здесь, на печатных платах я сделал надписи для входов и постоянного тока, а также добавил контактные площадки для выхода и CFB (обратная связь по току).
Реверберация и детали схемы
Одна плата может использоваться в качестве полной подсистемы реверберации, при этом левый канал применяется как драйвер реверберации, а правый канал задействован для усилителя восстановления. Схема обеспечивает более чем достаточный ток для управления всеми ревербераторами с низким сопротивлением.
Исходя из конструкции платы, она подходит только для двух источников питания (+/-15 В), работа с одним источником питания не рекомендуется. Используемая схема была основой для других, похожих проектов, но в показанной здесь форме она имеет немного меньшее усиление восстановления и не содержит лимитера. Усиление может быть увеличено с помощью другого каскада, и при желании может быть применено лимитирование, при этом реверберация остается на высоком уровне.
Выходное сопротивление схемы драйвера реверберации номинально составляет около 330 Ом (приводная катушка 8 Ом), но выше для других импедансов катушек (см. Таблицу 1). Обычно вы используете схему, напрямую подключенную к вашему резервуару, в котором создается реверберация.
Катушки привода резервуара с высоким импедансом нуждаются в небольшом трансформаторе для повышения уровня выходного сигнала. Результаты будут разными для разных аквариумов, и вам, возможно, придется немного поэкспериментировать. При входном напряжении около 1v RMS ожидайте средний выходной уровень около 100 мВ RMS, но имейте в виду, что на практике он сильно варьируется.
Полный усилитель реверберации (приводная катушка 8 Ом)
Реверберация — схема усилителя эффекта отражения. Правый канал разводится совершенно иначе, так как большая часть деталей опущена, а вторая половина U1 используется как усилитель-восстановитель. Коэффициент усиления правого канала составляет около 40 (32 дБ), что достаточно для получения приемлемого уровня реверберации для ввода во внешние схемы (гитарный усилитель, микшер и т.д.).
Также показаны байпасные конденсаторы, а именно электролитические 2×33 мкФ и 3 многослойной керамики по 100 нФ. R4L выбирается на основе импеданса резервуара, как показано в таблице 1. Значение 22 кОм используется для всех сопротивлений резервуара, кроме типов 8 Ом.
Значение резистора R3L зависит от импеданса ревербератора. Теоретически R4L также следует изменить, но на самом деле это не имеет большого значения, за исключением резервуаров на 8 Ом. Рекомендуемые значения для этих двух резисторов показаны в следующей таблице.
Максимальное рекомендуемое сопротивление катушки возбуждения резервуара составляет 250 Ом, а катушки с более высоким импедансом не смогут получить достаточный уровень возбуждения для предотвращения искажений. Небольшой трансформатор можно использовать с катушками, у которых высокое сопротивление. Схема должна быть настроена для резервуара 8 Ом, если используется трансформатор.
| Импеданс резервуара | R3L | R4L | mA/ V |
| 8 Ω | 33 | 330 Ω | 30 |
| 150 Ω | 150 | 22 k | 6.7 |
| 200 Ω | 180 | 22 k | 5.6 |
| 250 Ω | 220 | 22 k | 4.5 |
| 600 Ω (Marginal) | 330 Ω | 22 k | 3.0 |
| 1.4k Ω (Not Recommended) | 470 Ω | 22 k | 2.1 |
В таблице показаны оптимальные значения резисторов для различных катушек привода резервуара
Обратите внимание, что для усилителя драйвера может потребоваться радиатор, хотя это маловероятно. Если транзисторы нагреваются (так, что вы не можете на них держать долго палец), значит, они слишком горячие и необходим радиатор. Это конечно маловероятно, но ток покоя зависит от прямого напряжения двух диодов и может варьироваться.
Использование эмиттерных резисторов 10 Ом ограничивает ток покоя в худшем случае до не более 10 мА при 25°C. Столбец «мА/В» показывает приблизительное среднеквадратичное значение тока катушки возбуждения при входном среднеквадратичном значении 1v, это объясняется тем, что часть тока проходит через R4L.
Подключите «горячий» терминал катушки реверберации к выходу, а «холодный» терминал — к входу CFB. Предлагаемые значения для R3L и R4L показаны выше. Обозначения резисторов в статье различаются, но вы увидите, на какие из них будет легко повлиять, поскольку чертежи похожи. Предлагаемые здесь значения являются «рационализированными», и эксперименты показали, что эти значения вполне приемлемы.
Например, в одном резервуаре, который у меня есть, используется катушка на 166 Ом, поэтому я использовал резистор 100 Ом для R3L, а с резервуаром 8 Ом я использовал 33 Ом. Имейте в виду, что схема реверберация, будет иметь огромное усиление при отключенном резервуаре — с резистором 100 Ом, усиление разомкнутого контура (без нагрузки) составляет 220.
Это уменьшение при подключении резервуара зависит от частоты. При подключении входной катушки резервуара между выходом и клеммами обратной связи по току усилитель работает в режиме постоянного тока. При заданном входном напряжении усилитель выдает относительно постоянный ток, при этом выходное напряжение почти полностью определяется импедансом катушки резервуара и приложенной частотой.
Обратите внимание, что приводная катушка резервуара должна быть изолирована от шасси, поэтому должна иметься такая возможность подключать ее таким образом. Есть много резервуаров, в которых происходит реверберация, сконфигурированных именно для этой цели. Если у вас уже есть неизолированный, его необходимо модернизировать, иначе он не будет работать.
Я предлагаю вам использовать резисторы 10 Ом (R7L и R8L), но не меньше, поскольку это минимизирует диссипацию в транзисторах. Хотя номинальный входной ток для резервуара с сопротивлением 8 Ом составляет 28 мА, в действительности он может выдерживать гораздо больше. В своих тестах я использовал его до ±60 мА без каких-либо признаков перегрузки. С резистором 33 Ом для R3L ток катушки реверберации составляет 30 мА/вольт.
Вы можете уменьшить C2L и C2R до 10 мкФ, а C1L, C1R также можно уменьшить, чтобы минимизировать крайне низкие частоты (вам нужно будет поэкспериментировать с вашим резервуаром реверберации). И наоборот, значение C2L отображается как 100 мкФ или 33 мкФ. Более высокое значение подойдет для студийного использования с резервуаром 8 Ом, поскольку оно обеспечивает отклик примерно до 50 Гц (необходимо также увеличить C1L и C1R, поскольку они обеспечивают частоту среза 72 Гц).
Для всех приводных катушек резервуара с более высоким импедансом емкости 33 мкФ более чем достаточно. Низкочастотный отклик должен быть адаптирован с помощью C1L, который гарантирует, что напряжение на поляризованном электрооборудовании останется низким на любой частоте.
Схема, показанная выше, была протестирована с использованием имеющегося у меня ревербератора с сопротивлением 8 Ом, и звучание было действительно хорошим, но вы можете внести некоторые изменения в используемый резервуар и получите желаемый звук. R3L и R4L должны быть выбраны в соответствии с импедансом приводной катушки резервуара, и вам также необходимо выбрать C1L, чтобы получить требуемый басовый отклик. Не стесняйтесь использовать 100 мкФ для C2L с любым сопротивлением катушки.
Обратите внимание, что эта схема не подходит для управления резервуарами с высоким импедансом (номинально 1475 Ом). Он лучше всего подходит для резервуаров с сопротивлением 8 или 150 Ом, но можно использовать для резервуаров с катушками возбуждения до 250 Ом.
Тестирование
- После сборки плату необходимо протестировать, чтобы убедиться в отсутствии ошибок подключения. Если у вас есть подходящий настольный источник питания, его можно использовать, но у большинства радиолюбителей не будет доступа к такому оборудованию. Если у вас нет настольного источника питания, используйте следующий метод.
- Подключите усилитель к источнику питания ±15 В, используя резисторы 100 Ом последовательно с каждым выводом питания. Убедитесь, что вы подключили заземление!
- Подайте питание и измерьте напряжение на контактах печатной платы. Оно должно быть симметричным и не менее ±10 В. Проверьте напряжение на каждом выходном контакте операционного усилителя (контакты 1 и 7). Напряжение должно быть менее 10 мВ.
- Обратите внимание, что ток, потребляемый микросхемой NE5532, довольно высок, поэтому может наблюдаться более низкое напряжение, чем указано. Не паникуйте! Если напряжение не равно нулю, велика вероятность, что все в порядке, если оба источника показывают одинаковое значение.
- Если вышеуказанные условия не соблюдены, что-то не так с проводкой. Убедитесь, что все электролитические конденсаторы, транзисторы, диоды и ИС установлены правильно, и поищите перемычки между дорожками.
- После того, как вы убедились, что схема исправна, снимите защитный резистор и подключите источник питания постоянно.