Автор: Мартинак Ф.
Теги: электротехника радиоаппаратура (радиоэлектронная аппаратура) звукотехника звукозапись
ISBN: 5-94074-112-6
Год: 2002
Текст
В ПОМОЩЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ
Модули
микшерного пульта
Функциональные особенности. Принципиальные схемы.
Печатные платы. Основы расчета и конструирования
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ РАДИОВЕЩАНИЯ
Оборудование для радиостанций AEV (Италия) - это новейшая техника, под-
держивающая самые современные технологии радиовещания.
AEV выпускает модульные и цифровые микшерные пульты, ЕМ и AM процессоры, телефонные гиб-
риды, а также кодеки, кодеры, измерительные приборы и передатчики Модельный ряд охватывает
потребности как крупных вещательных центров, так и небольших музыкальных радиостанций
Техника AEV - это идеальный выбор при реализации комплексных проектов любого уровня, сни-
мающий все проблемы совместимости оборудования
электронный каталог on-line http / / w w w dnk г и e-moil dnk<o,dnk г u
СУПЕРМАРКЕТ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ
12x515 Москва ул Ак Королева 13 тел/факс (Ох 2 32 3 6 2 Ь. 502 91 41 С Петербург {К I 2) 324 53 Об. 324 75 42
Дилеры Красноярск I 2) 44 13 51 Украина (05/2) I 4 *4 4 3. Азербайджан |22 4 I 2) 22 4 I 15 1ру»ия (225 77) 42 77 В/
1“ » I 1ИЧ1ИЯ
тэ&к.
Филипп Мартинак
Модули микшерного пульта
Philippe Martinak
MODULES DE MIXAGE -
21 MODULES DE TABLES
DE MIXAGE POUR
LA SONORISATION
ET L'ENREGISTREMENT
DUNOD
ETSF
EDITIONS TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES FRANQAISES
В помощь радиолюбителю
Филипп Мартинак
МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Под общей редакцией Тихомирова Е. А.
Москва, 2002
УДК 621.3.049.77
ББК 32.844
М29
Мартинак Ф.
М29 Модули микшерного пульта: Пер. с фр. - М.: ДМК Пресс, 2002. -
144 с.: ил. (В помощь радиолюбителю).
ISBN 5-94074-112-6
В данной книге описываются принципы работы микшерного пульта -
устройства, позволяющего не только связывать, но и управлять звуча-
нием различных музыкальных инструментов в составе ансамбля.
Используя подробные схемы и расчеты, приведенные в книге, можно,
не тратя больших средств на приобретение дорогостоящей профессио-
нальной техники, самостоятельно сконструировать микшерный пульт
и начать увлекательные творческие эксперименты по смешиванию зву-
ков музыкальных инструментов, созданию необычных спецэффектов
или записи оригинальных фонограмм.
Книга будет полезна как радиолюбителям, так и энтузиастам, жела-
ющим освоить современные возможности звукозаписи.
ББК 32.844
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведе-
на в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без пись-
менного разрешения владельцев авторских прав
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, посколь-
ку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не мо-
жет гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений.
В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки,
связанные с использованием книги.
ISBN 2-10-003890-7 (фр.)
ISBN 5-94074-112-6 (рус.)
© DUNOD, Paris, 1998
© Перевод на русский язык,
оформление. ДМК Пресс, 2002
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 7
1 2 Структура и модели микшерного пульта 9 Смешивание источников 10 Осуществление предварительного смешивания посредством подгрупп 13 Многократное микширование сигнала: отводы для дополнительных подключений 15 Подстройка входов под разные источники: предусилители 17 Эффекты при обработке сигналов 18 Основные типы обработки 19 Совмещение устройств создания эффектов с микшерным пультом 20 Некоторые аксессуары микшерного пульта 22 Пиковый указатель 22 Измерители уровня 24 Контрольное прослушивание 24 Выход на наушники 24 Прямые выходы 24 Фазовый инвертор 25 Прерыватели канала 25 Частотные фильтры 25 Питание микрофонов 25 Дополнительные возможности 26 Примеры моделей реализации микшерных пультов 26 Модули стереомикшера 35 Микширование нескольких источников звука 36 Схема пассивного микширования 36 Операционный усилитель для сложения сигналов 37 Как создать ^стереофонию*, используя монофонические входы 39 Стереосмеситель 41 Общие характеристики 41 Модуль монофонических входов 42 Модуль стереофонических входов 45 Модуль стереофонического выхода 46
3 Модули микшерного пульта с дополнительными подключениями 53 Общие характеристики 54 Монофонический модуль входа 55
6
МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Стереофонический модуль входа.........................57
Модуль главного выхода................................58
Модуль дополнительного выхода.........................66
Модуль выхода на устройство эффекта...................67
Конструкция шины......................................70
Модули микшерного пульта, имеющего подгруппы............73
Общие характеристики.................................74
Модуль монофонического входа.........................77
Мойуль стереофонического входа.......................81
Модуль главного выхода и выхода подгрупп.............84
Модуль выхода на устройство эффекта..................90
Модуль дополнительного выхода........................96
Модуль выхода на прослушивание.......................98
Модули предусилителей...................................107
Электрические характеристики
основных источников сигнала.........................108
Модуль предусилителя
для асимметричного микрофона.................:......111
Модуль предусилителя
для симметричного микрофона.........................114
Модуль предусилителя
для монофонического входа типа «линия»..............117
Модуль предусилителя
для стереофонического входа типа «линия»............120
Модули обработки................................. 123
Подключение устройств создания внешних эффектов
к микшерному пульту..............................124
Монофонический модуль корректора тембра
по низким и высоким частотам.....................127
Стереофонический модуль корректора тембра
по низким и высоким частотам.....................130
Монофонический модуль
трехполосного корректора тембра..................132
Приложение......................................137
Уровни и децибелы............................138
ПРЕДИСЛОВИЕ
Микшерные пульты позволяют смешивать различное число входных
сигналов, которые в результате отправляются на выход, предназна-
ченный для дальнейшего усиления и/или записи. Впрочем, функции
микшерного пульта не ограничиваются только смешиванием звуко-
вых сигналов.
Современные микшерные пульты предназначены для несколь-
ких независимых смешиваний. Эта особенность позволяет, напри-
мер, реализовать общее микширование сигналов для главного уси-
ления и несколько вторичных смешиваний для вспомогательных
целей, в частности для передачи звука в противоположном зри-
тельному залу направлении, то есть в глубь сцены (так называемое
подзвучивание). Эта функция является одной из самых важных,
поскольку позволяет исполнителям комплексно воспринимать об-
щее звучание произведения Кроме того, с помощью микшерных
пультов может осуществляться так называемое под микширование:
получение частично смешанного сигнала на отдельном выходе.
Важной характеристикой рассматриваемых устройств является воз-
можность обработки входных сигналов. Типичная функция - встраи-
ваемые корректоры частоты, которые могут быть более или менее
технически совершенными. Обработка сигналов, стандартно присут-
ствующая в микшерном пульте, не обеспечивает достаточно высокого
качества обрабатываемого звука. Поэтому желательно, чтобы пульт
позволял легко и удобно подключаться к внешним устройствам со-
здания звуковых эффектов различных типов. Поскольку источники
обрабатываемых сигналов различны по своим электрическим харак-
теристикам (уровень напряжения, полное сопротивление и др.),
важно, чтобы входы микшерного пульта были приспособлены к об-
работке сигналов типичных источников звука.
Описанные выше функциональные особенности можно квалифици-
ровать как базовые. Они видоизменяются от одной модели устройства
к другой. Некоторые пульты, например, ориентированы на создание
подгрупп, в то время как у других имеются вспомогательные (допол-
нительные) выходы. Поэтому выбирать устройство необходимо исхо-
дя из собственных потребностей.
8 , МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА>
В данной книге описываются модели микшерного пульта, но сна-
чала речь идет о функциональных особенностях устройств как тако-
вых (см. главу 1). В конце первой главы рассматриваются три раз-
личных по применению и базовым характеристикам модели. Такой
подход позволяет реализовывать любую комбинацию из готовых ба-
зовых электронных модулей, получая необходимое количество ка-
налов входа и выхода. Это намного проще, нежели создание единой
электронной платы. Применяемый способ также позволяет иметь
общие модули (модули частотной коррекции и модули предусили-
телей) для всех трех типов моделей.
Во второй-четвертой главах рассматривается различие модулей на
примере трех моделей микшерных пультов. В двух последних главах
речь идет о корректорах и предусилителях.
Простота конструкции модулей микшерного пульта обусловлена
использованием в них обычных операционных усилителей. Эта прос-
тота, конечно, весьма относительна, но именно благодаря ей можно
модифицировать или адаптировать пульт под какое-либо конкретное
применение.
ГЛАВА СТРАНИЦА
СТРУКТУРА И МОДЕЛИ
МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Смешивание источников 10 Осуществление предварительного смешивания посредством подгрупп 13 Многократное микширование сигнала: отводы для дополнительных подключений 15 Подстройка входов под разные источники: предусилители 17 Эффекты при обработке сигналов 18 Некоторые аксессуары микшерного пульта 22 Примеры моделей реализации микшерных пультов 26
2 Модули стереомикшера 35
3 Модули микшерного пульта с дополнительными подключениями 53
4 Модули микшерного пульта, имеющего подгруппы 73
5 Модули предусилителей 107
6 Модули обработки 123
7 Приложение 137
10 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
СМЕШИВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ
Микшерные пульты совершенно незаменимы, когда возникает необ-
ходимость одновременно присоединить несколько источников звуко-
вых сигналов к одному устройству, у которого есть только один вход
или какое-то ограниченное их число по сравнению с количеством ис-
точников. Следовательно, пульт может потребоваться, когда исполь-
зуется звукоусилительная аппаратура (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Звукоусилительная установка
В данном случае источниками звука являются акустические и элек-
тронные музыкальные инструменты. Их нельзя подключать к усили-
телям мощности напрямую, так как последние имеют, как правило,
только один вход на канал. Поэтому, чтобы получить общий сигнал,
сигналы от источников звука должны смешаться. Эта операция и вы-
полняется с помощью микшерного пульта.
Самая простая модель микшерного пульта содержит некоторое ко-
личество входов и один-едииственный выход, сигнал на котором
представляет собой сумму сигналов источников, подсоединенных
СМЕШИВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ 11
к его входам. На практике источники сигналов не имеют одинаковых
уровней мощности, поэтому их непосредственное смешивание, без
возможности дозирования, может привести к дисбалансу громкости.
Следовательно, для независимого воздействия на любой источник на
каждом входе пульта необходимо иметь свой регулятор уровня звука.
Рис. 1.2. Упрощенный микшерный пульт
Приблизительно так можно охарактеризовать упрощенную модель
микшерного пульта, в котором осуществляется смешивание.
На рис. 1.2 представлен микшер с четырьмя входами. Он состоит из
пяти секции: четырех для входов
и одной - д ля выхода сигнала. Сек-
ции входа имеют гнездо для под-
ключения источника и потенцио-
метр для регулировки громкости.
Внутренние выходы секций соеди-
нены с секцией выхода, в которой
также есть общий регулятор гром-
кости и гнездо для выхода сигнала.
Связь между секциями осуществ-
ляется при помощи общей внутрен-
ней шины, суммирующей входные
сигналы. На рис. 1.3 изображена
блок-схема такого смесителя.
Микшер такого типа также ис-
пользуется для прямой звукоза-
писи, то есть для записи за один
раз. В этом случае выход микшера
напрямую подключается к входу
магнитофона (рис. 1.4).
Внутренняя
шина
смешанного
сигнала
Рис. 1.3. Блок-схема
упрощенного микшерного пульта
12 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Звуковые колонки Усилители
Рис. 1.4. Пример установки для звукозаписи
Отметим, что указанная модель микшерного пульта не подходит
для реализации многодорожечной звукозаписи, ведь в этом случае
необходимо последовательно записывать звуки от различных ис-
точников на отдельные дорожки. Например, на одну дорожку сна-
чала можно записать ритмическую группу, а на другую - солирую-
щую гитару (во время записи исполнитель слушает предварительно
записанный ритм аккомпанемента через наушники). Общее реше-
ние состоит в том, чтобы сгруппировать музыкальные инструмен-
ты и обработать их смешанный сигнал при помощи независимых
микшерных пультов, а затем последовательно записать выходные
сигналы получившихся подгрупп. Однако этот вариант трудно приме-
нить на практике, поскольку потребуется нескольких микшерных
пультов, имеющих помимо всего прочего соответствующее число вхо-
дов, которое в любой момент может быть увеличено. В таком случае
лучше использовать функции подгрупп.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕШИВАНИЯ 13
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕШИВАНИЯ
ПОСРЕДСТВОМ ПОДГРУПП
Цепи
смеьииЬония
Рис. 1.5. Принципиальная схема
формирования подгрупп
Подгруппы позволяют реализовать смешивание сигналов при произ-
вольном выборе входов независимо от главного смешивания. Например,
для микшерного пульта на 16 входов
можно предположить, что восемь
первых входов образуют одну груп-
пу, входы 10, 12, 15 и 16 - другую,
а оставшиеся напрямую соединены
с главным выходом. В этом приме-
ре микшерный пульт, принципиаль-
ная схема которого представлена на
рис. 1.5, состоит из двух подгрупп.
Одна подгруппа предназначена
для записи на одну дорожку магни-
тофона, другая - на другую, глав-
ный выход служит для прослушива-
ния. На рис. 1.6 показана блок-схема
такого микшерного пульта.
Независимое смешивание воз-
можно, если общая внутренняя шина
имеет два дополнительных токопро-
вода: для сигналов групп А и В. По
отношению к ранее описанной мо-
дели микшерного пульта в схеме этого устройства есть три переклю-
чателя. позволяющие переадресовывать сигналы различных групп на
выходы А или В либо на главный выход MIX. Следовательно, можно
выбирать, какие входы желательно объединить в группу. Это позво-
ляет с большой легкостью маневрировать входами, создавая группы
в соответствии с необходимостью.
По сравнению с микшерным пультом предыдущей модели в дан-
ном устройстве три выходных секции (рис. 1.7).
Появились две новые секции выходных сигналов подгрупп, кото-
рые аналогичны секции главного выхода. Они содержат по одному
гнезду для выходного сигнала подгруппы и регулятору громкости.
Для придания большей гибкости выходы подгрупп снабжены также
переключателями для прямой связи с главным выходом. Последнее
позволяет, например, подать смешанный сигнал подгрупп на главный
выход для прослушивания.
14 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 1.6. Блок-схема микшерного пульта, имеющего подгруппы
Рис. 1.7. Микшерный пульт с подгруппами
Такая возможность может оказаться полезной при звукоусилении,
поскольку удается регулировать громкость определенной группы вхо-
дов (инструментов) при помощи только одной рукоятки громкости, без
вмешательства в отдельные входные каналы.
МНОГОКРА ТНОЕ МИКШИРОВАНИЕ СИГНАЛА 15
МНОГОКРАТНОЕ МИКШИРОВАНИЕ СИГНАЛА:
ОТВОДЫ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ
Звукоусилительная установка, представленная на рис. 1.1, очень
проста: некоторое число источников подсоединено к микшерному
пульту, который в свою очередь подключен к усилителю мощности.
Благодаря последнему звук слышен в зрительном зале. Качество
микшированного сигнала, идущего по залу, должно быть весьма вы-
соким (как на музыкальном диске). К тому же музыканты, стоящие
на сцене, должны воспринимать звук без искажений в виде много-
численных эхо, порождаемых собственной акустикой зала. Следова-
тельно, скрытое от публики подзвучивание сценического простран-
ства в том виде, в каком оно требуется музыкантам, становится просто
необходимым.
При этом микширование для сцены совсем не обязательно должно
быть таким же, как для зала. Некоторые инструменты уже достаточ-
но громко звучат на сцене, тогда как другие нуждаются в усилении.
Таким образом, необходимо специфическое микширование. Первое,
что приходит в голову, - применить второй микшерный пульт, специ-
ально используемый для подзвучивания сцены. Такой способ реше-
ния проблемы применяется на больших музыкальных установках
(много исполнителей, большое сценическое пространство). Однако
в принципе гораздо разумней использовать многократное микширо-
вание на одном пульте. Например, если нужно смешать сигналы и в уси-
ленном виде подать их в зону сценического пространства, можно вос-
пользоваться специальными регулируемыми ответвлениями, которые
подключаются к специальному выходу, направляемому на сцену. Эти
ответвления есть на каждом канале микшерного пульта. Блок-схема та-
кого устройства представлена на рис. 1.8.
Как видно, внутренняя шина снабжена дополнительным токопро-
водом. Он предназначен для сигнала, обозначаемого словом «МОЙ»
и зарезервированного для сцены. Секции входов также снабжены до-
полнительными регуляторами громкости, служащими для дозирова-
ния сигналов, подаваемых на выход «МОЙ». Модель пульта с ответв-
лением для сцены показана на рис. 1.9.
В этой модели предусмотрено только по одному ответвлению на
канал, хотя в принципе их может быть достаточно много, для созда-
ния каких-либо специальных персонифицированных микширований.
16 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 1.8. Блок-схема микшерного пульта с возвратом сигнала и подгруппами
m
2
Входы
Регуляторы
отводов -»
на сцену
Кнопки —•
выбора -*
подгрупп -•
Регулировки
громкости "*
12 3 4
Выходы
подгрупп
Рис. 1.9. Микшерный пульт с подгруппами и ответвлением для сцены
ПОДСТРОЙКА ВХОДОВ ПОД РАЗНЫЕ ИСТОЧНИКИ: ПРЕДУСИЛИТЕЛИ 17
ПОДСТРОЙКА ВХОДОВ ПОД РАЗНЫЕ ИСТОЧНИКИ:
ПРЕДУСИЛИТЕЛИ
Сигналы, получаемые от разных источников звука, различны по своей
природе, идет ли речь об озвучивании или звукозаписи. Так, у микро-
фона нет ни такого же уровня выходного сигнала, ни такого же полно-
го сопротивления, как у электромузыкальных инструментов. У син-
тезатора имеется стереофонический выход. Если довольствоваться
прямым подключением различных источников звука к моделям мик-
шерных пультов, описанных в предыдущих разделах, можно непра-
вильно отрегулировать уровни сигналов. Поэтому перед регулятора-
ми громкости каждого канала необходимо установить более или менее
одинаковые номинальные уровни сигналов. Решение состоит в том,
чтобы поместить цепи предварительного усиления сразу после вход-
ных штекерных гнезд.
Если нет универсальных предусилителей, которые могут быть адап-
тированы к любым типам сигналов, то обычно используются специа-
лизированные предусилители, приспособленные для того или иного
источника. Например, имеются особые предусилители для микрофо-
нов или для электронных инструментов. Кроме того, источники звука
могут быть монофоническими и стереофоническими. Следовательно,
входы микшерного пульта должны принимать сигналы такого типа.
Источник монофонического сигнала должен иметь только одну цепь
обработки сигнала, тогда как стереофоническому требуется двойная.
Поэтому для разных типов источников нужны разные модели микшер-
ных пультов с разными секциями входов: моно- или стереофонически-
ми. Если нет последних, можно использовать два монофонических
входа. Но здесь возникает определенное неудобство: нужно отдельно
регулировать левый и правый каналы, которые очень трудно синхро-
низировать, например, по громкости.
Подключение монофонических источников звука к микшерному
пульту, имеющему стереофонический выход, ничего не дает, если нет
средства, позволяющего расположить источники звука на левом
и правом каналах. Функция же панорамного управления позволяет
изменять величину монофонического сигнала, направляемого к лево-
му и правому выходам в постоянной и переменной пропорциях. Та-
ким образом, становится возможным позиционировать сигнал нале-
во, направо или же в промежуточном положении, для того чтобы
создать впечатление стереофонии («псевдостерео»).
2-1399
18 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
На рис. 1.10 показана модификация входных каналов для монофо-
нического сигнала при добавлении цепей предусиления и управления
панорамным эффектом. Шина смешанного сигнала содержит два токо-
провода, обозначенных буквами Л (левый) и П (правый).
Рис 1.10. Блок-схема входных каналов с предусилителями
На блок-схеме имеется два типа входов: монофонический и стерео-
фононический. Ручка управления панорамой находится сразу же за
регулировкой громкости канала, регулировки предусилителей распо-
ложены после входных шгеккерных разъемов. На рис. 1.11 представ-
лены секции такого микшерного пульта.
ЭФФЕКТЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СИГНАЛОВ
Наложение эффектов на звук во время микширования влияет на ко-
нечный результат. Современное звуковоспроизведение не достигло
бы такого уровня, если бы не применялась существующая техника
обработки звука.
Принципиально важно разделить две катеюрии эффектов: изменя-
ющие природу звука (например, корректоры тембра) и добавляющие
какой-либо эффект к оригинальному звуку (эхо). Внешне накладыва-
емый эффект может применяться как к одному источнику, так и ко всей
группе. Чтобы облегчить включение этих обрабатывающих устройств,
ЭФФЕКТЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СИГНАЛОВ
19
Рис. 1.11. Микшерный пульт с предусилителями, подгруппами и ответвлением для сцены
важно правильно подключить их к микшерному пульту, поскольку
здесь соединяются и отправляются на выход все входные сигналы.
Основные типы обработки
Устройства, изменяющие природу звука, в основном воздействуют на
его тембр, динамику либо одновременно на оба параметра. К обработ-
чикам тембра относятся корректоры, которые могут принимать различ-
ные формы: корректоры низких или высоких частот, многополосные
и параметрические. Поскольку эти устройства очень распространены,
производители часто встраивают их в секции микшерного пульта.
Из устройств динамической обработки в основном встречаются «шу-
мовые ворота» (noise-gate), компрессоры и ограничители. Так как оба
вида обработки меняют природу оригинального звука, полезным сиг-
налом становится тот, что получается на выходе обрабатывающего
устройства. Следовательно. э(]х|>ект должен быть «включен» в марш-
рут прохождения сигнала от источника.
20 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
С помощью устройств, добавляющих эффект к звуковому оригиналу
без изменения его природы, можно поместить источник в окружение,
которого не было изначально. Речь идет, например, о такой обработке,
как создание эффекта эхо (реверберация). В результате выходной сиг-
нал представляет собой смесь оригинального звука и произведенного
эффекта. Такой тип эффекта применяется параллельно маршруту про-
хождения оригинального сигнала.
Совмещение устройств создания эффектов
с микшерным пультом
Включение эффекта в маршрут сигнала может быть удачно, если
уровни источника и входа устройства эффекта близки. Но, если воз-
никает необходимость использовать предусилитель, следует разме-
стить обрабатывающее устройство после предусилителя микшерно-
го пульта. Надо создать промежуточный выход сигнала сразу после
предусилителя, чтобы отправить его на вход обрабатывающего устрой-
ства. Обработанный сигнал возвращается на промежуточный вход
микшерного пульта, расположенный здесь же, рядом с промежуточ-
ным выходом. Такое расположение позволяет легко прервать марш-
рут сигнала. На рис. 1.12 изображен входной канал микшерного
пульта, оборудованный соответствующей схемой.
Рис. 1.12. Блок-схема канала с цепью эффекта
ЭФФЕКТЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ СИГНАЛОВ 21
Канал входа содержит также цепь корректора тембра по высоким
и низким частотам, которая установлена сразу после входного пред-
усилителя. Цепь организации вставки может быть расположена и до
корректора. Однако лучше поместить ее после, поскольку в этом слу-
чае сигнал, поступающий на внешние эффекты, уже откорректирован
по частоте. Например, когда в качестве внешнего устройства вставля-
ется ограничитель уровня, то он воздействует на реальный порог сиг-
нала, который больше не будет изменяться под действием корректо-
ра тембра, как если бы он был расположен потом.
Чтобы вставить обработку сигнала группы источников, необходи-
мо иметь общий смешанный сигнал этих источников.
Обработка может применяться как на главном выходе микшерного
пульта, так и на выходе подгрупп.
Устройство эффекта, подключаемое параллельно одному или не-
скольким источникам, требует возврата оригинального сигнала для
его обработки и ввода результирующего сигнала в первоначальный.
Данное решение проблемы состоит в одновременном подсоединении
источника к входам пульта и устройства эффекта. Поэтому для под-
ключения возвратного сигнала используют второй вход, которым по-
том можно будет управлять. Однако такой путь имеет недостаток:
входной канал и канал обработки монополизируются одним источни-
ком. Следует, впрочем, отметить, что на выходе устройства создания
эффекта имеется сигнал, представляющий собой смесь прямого сиг-
нала и сигнала эффекта. В этом случае нет необходимости использо-
вать второй канал.
Если требуется обрабатывать сигналы группы источников, необхо-
димо направлять на устройство эффекта смешанный сигнал источни-
ков. Для этого на входных каналах устанавливается регулировка сиг-
нала. На блок-схеме, представленной на рис. 1.12, она размещена после
регулировки громкости канала, чтобы любое изменение громкости ска-
зывалось на величине сигнала, отводимого на устройство эффекта. Это
позволит сохранить постоянным соотношение между прямым сигна-
лом и сигналом эффекта. Выходы для устройства эффектов подсоеди-
няются к специальному токопроводу на внутренней шине микшера.
Она состоит из трех токопроводов: левого, правого и несущего сигнал
эффекта. Затем смешанный сигнал обрабатывается модулем, который
22 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
управляет выходом и сигналом, возвратным от устройства эффекта
(рис. 1.13).
Сигнал с устройства эффекта снова подается на шину смешения через
регулятор уровня, что позволяет получить на главном выходе результат
Шина
смешанного
Рис. 1.13. Блок-схема выхода
на устройство эффекта
смешения сигналов входа и внеш-
него устройства эффекта.
Использование различных со-
ставляющих элементов - подгрупп,
дополнительных выходов (на эф-
фекты, на сцену), цепей вставки,
корректоров и предусилителей -
позволяет реализовать модели мик-
шерных пультов, структура кото-
рых может варьироваться от прос-
того стереомикшера до микшерного
пульта с подгруппами и дополни-
тельными подключениями. Внеш-
ний вид последнего представлен
на рис. 1.14.
Здесь представлено только че-
тыре входа: два из них - монофо-
нического типа (каналы 1, 2), два
других - стереофонического (каналы 3, 4; В этой же модели мик-
шерного пульта есть две подгруппы (А и В), вывод сигнала на сцену
(МОЙ), отправка и возврат с устройства эффекта (Эфф), а также
главный выход (MIX).
Эта модель микшерного пульта может быть полностью пригодна
для эксплуатации в реальных условиях при соответствующем коли-
честве входных каналов. Некоторые дополнительные аксессуары мог-
ли бы улучшить эксплуатацию устройства, придав всему ему либо от-
дельным его каналам новую функциональную особенность. При этом
структура пульта осталась бы неизменной.
НЕКОТОРЫЕ АКСЕССУАРЫ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Пиковый указатель
Этот индикатор, представляющий собой светодиод, обычно распо-
ложен после цепей предусилителей входных каналов. Его свечение
показывает высокий уровень входного сигнала на канале. На практике
НЕКОТОРЫЕ АКСЕССУАРЫ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА 23
Высокие —»Н
Вставки
Низкие
Регулировки
громкости
Входы
моно
Усиление
предуси-
лителей
Входы
стерео
Выходы
подгрупп
Кнопки -• -
выбора —• -
подгрупп —4
d х Выход
8 § на эффект
“ Возврат
х с эффекта
Выводы
на эффекты
Выводы
на сцену
Панорама —4-
мой
Рис. 1.14. Микшерный пупьт с предусилителями, эффектами,
подгруппами и ответвлениями но сцену
АО
во
мП
АО
во
мО
АО
во
мО
АО
ВО
мО
этот тип индикатора отрегулирован таким образом, чтобы с некоторым
запасом, составляющим, например, от 3 до 6 дБ, предупредить появ-
ление сигнала, превышающего допустимый уровень. Что касается
смешанного сигнала на главном выходе, то не имеет смысла отмечать,
какой канал достиг насыщения. Интерес представляет лишь началь-
ное выявление сильного по уровню сигнала. Тогда достаточно просто
воздействовать на регулировку входного предусилителя соответству-
ющего канала. Подобный индикатор зачастую бывает установлен так-
же на выходных каналах, поскольку при большом количестве входов
насыщение достигается легко. В таком случае достаточно снизить уро-
вень выхода, не трогая регулировок входных каналов.
24 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬ ТА
Измерители уровня
Данные устройства представляют собой более точное средство
контроля уровней, чем пиковые индикаторы. Обычно они устанав-
ливаются на выходах каналов микшерного пульта и имеют вид
либо стрелочного индикатора, либо сегментного указателя на све-
тодиодах. Шкала измерений уровня обычно составляет от -20 до
+3 дБ. Поскольку максимальный уровень, отображаемый на шка-
ле, всегда ниже значения пикового порога, понятно, что измерите-
ли уровня не могут заменить пиковых индикаторов. Однако следу-
ет отметить их несомненную пользу при определении среднего
уровня сигнала, близкого к номинальному уровню выхода, кото-
рый обычно калибруется как 0 дБ; это необходимо для получения
наилучшего соотношения сигнал/шум и сохранения при этом ши-
рины полосы для амплитудной модуляции от нуля до пикового
значения.
Контрольное прослушивание
Данная операция позволяет контролировать сигнал на каждом ка-
нале. Кнопка включения обычно находится на каждой секции кана-
ла, над регулятором громкости. Она снимает сигнал до регулятора
громкости канала и направляет его для прослушивания на отдель-
ный выход.
Выход на наушники
К этому выходу подключают наушники. По сути, сигнал, подаваемый
сюда, и является сигналом контрольного прослушивания.
Прямые выходы
Иногда сигнал с канала входа необходимо вернуть как раз перед по-
ступлением его на внутреннюю шину, то есть сразу же после регули-
ровки громкости, и отправить на какую-либо отдельную обработку
или на однодорожечную запись на магнитофоне. Это реализуется
при помощи так называемых прямых выходов, в отличие от цепи
вставки расположенных после регулятора громкости. Их дополни-
тельные штекерные гнезда находятся рядом с входными, и на них
подается сигнал, снимаемый после регулятора громкости канала.
Прямой выход, как и цепь вставки, позволяет вернуть сигнал кана-
ла, впрочем, эти элементы отличаются друг от друга не только рас-
положением в пульте, но и особенностями использования.
НЕКОТОРЫЕ АКСЕССУАРЫ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА 25
Фазовый инвертор
Во время работы микрофонов сигнал может оказаться в противопо-
ложной фазе, например при использовании двух микрофонов для
приема звука от отдельных ударных инструментов. Сигналы от обо-
их микрофонов могут прийти на свои входы в противофазе. Фазовый
инвертор, расположенный сразу же за входным предусилителем, по-
зволит восстановить фазу сигнала с помощью простого коммутатора.
Прерыватели канала
Это обычные выключатели (тумблеры), расположенные на входе
в тех местах, откуда сигналы идут на подгруппы и главный выход.
Они позволяют мгновенно купировать (прерывать) сигнал без сниже-
ния громкости канала.
Такие отключения канала могут быть полезны при отсутствии ра-
бочего сигнала на входе. Это может быть, например, тот случай, когда
музыкальный инструмент, для которого предназначен микрофон,
в данный момент не играет, но последний продолжает принимать звук
от других инструментов. Это приводит к искажениям, вызванным
ненужным наложением звука на самого себя да еще с некоторым вре-
менным опозданием. При обратном же включении канала отпадает
необходимость в повторном установлении уровня сигнала.
Частотные фильтры
Частотные фильтры также находятся на входных каналах после цепи
предусиления. Эти фильтры не пропускают определенную полосу верх-
ней или нижней части диапазона частот звукового спектра. Иногда од-
новременно используют два типа фильтров. Полоса вырезаемых ими
частот может быть как фиксированной, так и переменной. Наибольшее
распространение получил фильтр высоких частот: он исключает
прохождение частот, выходящих за установленный для него нижний
предел. Такие фильтры особенно полезны, если вы используете микро-
фоны, предназначенные для музыкальных инструментов, частотный
спектр которых не охватывает весь звуковой диапазон. Благодаря это-
му микрофон не принимает посторонних звуков.
Питание микрофонов
Использование микрофонов электростатического типа требует подачи
внешнего питающего напряжения. Такое питание осуществляется по
проводам, передающим сигналы. Блок питания может быть выполнен
2<5 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
в виде отдельного устройства или прямо встроен в микшерный пульт.
В последнем случае на уровне входа каждого канала располагают
выключатель, с помощью которого питающее напряжение и подается
на соответствующий микрофон.
Дополнительные возможности
Большие студийные микшерные пульты можно оснастить таким об-
разом, чтобы движки потенциометров громкости каналов перемеща-
лись автоматически. Впостедствии это позволит воспроизвести поло-
жения движков, сохраненные в памяти устройства. В более сложном
исполнении потенциометры громкости снабжаются механизмами
сервопривода, которые перемешают движки потенциометров по за-
писанной ранее программе. Автоматика может быть дополнительно
предложена для микшерных пультов, которые ранее не были обору-
дованы соответствующим образом. В таком случае управление гром-
костью каналов может осуществляться на добавленных входах.
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ
МИКШЕРНЫХ ПУЛЬТОВ
Выбирая микшерный пульт для озвучивания или записи, необходимо
учитывать количество и тип входов и выходов, а также их конфигура-
цию. Наличие подгрупп необходимо для реализации многодорожечной
звукозаписи. Дополнительные подключения облегчают создание внеш-
них звуковых эффектов для нескольких источников или позволяют
«подзвучить» разные участки сцены при независимом микшировании.
Использовать конструктивно сложный микшерный пульт, имеющий
большое число дополнительных подключений и подгрупп, вряд ли ра-
зумно, если речь идет о простом озвучивании.
Для простого смешивания стереосигналов от нескольких источни-
ков достаточно использовать стереосмеситель, блок-схема которого по-
казана на рис. 1.15. Он позволяет реализовать стереомикширование
сигналов от некоторого выбранного количества монофонических
и/или стереофонических источников.
Данная модель микшера имеет простую структуру: внутренняя
шина обслуживает только два сигнала, поступающих от левого и пра-
вого каналов источника стереосигнала, и соединяет три типа модулей,
каждый из которых выполняет свою функцию.
Модуль монофонических входов предназначен для приема сигналов
источников одного типа. В этом устройстве предусмотрена регулировка
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ МИКШЕРНЫХ ПУЛЬТОВ 27
Шина
Рис. /. 15. Блок-схема стереосмесителя
громкости и управление панорамой. Стереофонические входы подклю-
чаются к соответствующему модулю, который содержит только регу-
лятор громкости подводимого источника. В зависимости от электри-
ческих характеристик источников может возникнуть необходимость
использовать модули предусилителей, легко встраиваемые между ис-
точниками и входными модулями. Также допустимо добавить устрой-
ства, обрабатывающие звук источников, например корректоры, кото-
рые можно установить между модулями предусиления и входа.
Одновременное применение звуковых эффектов на нескольких
источниках или отдельного микширования для выхода на сцену тре-
бует и реализации ответвлений для дополнительных подключений.
Чтобы получить микшерный пульт более сложной конструкции, снаб-
женный отводами на внешние эффекты, необходимо модифициро-
вать структуру пульта, изображенного на рис. 1.15. Результат будет
похож на тот, что дан на рис. 1.16.
По сравнению с предыдущим пультом внутренняя шина связи
ik этого устройства расширена на два дополнительных токопровода: по
одному из них сигнал передается на внешние устройства создания
эффектов, по другому - на формирование сигнала для сцены. Соот-
ветственно добавлено два выходных модуля.
На уровне входных модулей дополнительно добавлены две регули-
ровки. Первая предназначена для управления сигналом, выводимым
28 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬ ТА
Шино
смешанного
сигнога
Рис. 1.16. Блок-схема стереомикшерного пульта
на сцену (обозначение на рисунке - AUX), и размещена перед регу-
лятором громкости канала; вторая - для регулировки уровня сигна-
ла, передава-емого на устройство внешнего эффекта. Этот регулятор
находится после громкости канала, следовательно, при изменении
громкости канала постоянное соотношение эффект/сигнал сохраня-
ется.
На уровне выходных модулей имеется модуль дополнительного
выхода, предназначенный для обработки сигнала AUX. Он аналоги-
чен главному выходному модулю, но является монофоническим, так
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ МИКШЕРНЫХ ПУЛЬТОВ 29
как для подзвучивания сцены достаточно сигнала такого типа. Мо-
дуль выхода на эффекты имеет такой же выход, что и модуль допол-
нительного выхода, но отличается наличием входа для возврата сиг-
нала с устройства эффектов. После регулировки уровня этот сигнал
вводится на главный выход, что позволяет получить стереомикширо-
вание сигналов, поступающих от входных источников вместе с сигна-
лами от внешних эффектов.
Хотя в приводимой модели микшерного пульта есть только два
модуля дополнительных выходов, их число может быть увеличено как
в отношении модулей типа выхода на сцену, так и типа выхода на
эффекты. Данная модель пульта так же, как и предыдущая, может
допускать дополнительное встраивание модулей предусиления и час-
тотной коррекции.
Использование такой функциональной особенности, как создание
подгрупп, требует изменения не только внутренней шины связи, но
и модулей входов и выходов. Блок-схемы микшерного пульта с воз-
можностью формирования подгрупп и дополнительными выводами
для внешних подключений представлены на рис. 1.17-1.19.
Помимо главного выхода эта модель микшера содержит две стерео-
фонических подгруппы и три дополнительных внешних вывода по
каждому входному каналу. Она также имеет функцию контрольного
прослушивания как по входам, так и по выходам. Этот микшерный
пульт предназначен для подключения моно- и стереофонических
источников благодаря применению двух типов входных модулей.
Блок-схема таких пультов, а также структура внутренней шины свя-
зи, содержащей одиннадцать видов сигналов, показана на рис. 1.17.
Мы имеем дело со стереофоническими сигналами главного микши-
рования MIX, подгрупп 1, 2 и сигналами от выходов на эффекты.
В общей сложности это восемь из одиннадцати сигналов, выходящих
на шину. Три оставшихся - сигналы монофонического типа: сигнал
контрольного прослушивания и два сигнала - отводы на внешние
дополнительные подключения.
Один из двух внешних сигналов точно соответствует тому, что
изображен на рис. 1.16. Он снимается до регулятора громкости и обо-
значен на блок-схеме как AUX1 (рис. 1.17). Второй вспомогательный
отвод (AUX2) с помощью переключателя может быть помещен как
до, так и после регулировки громкости канала. Переключатель позво-
ляет использовать этот отвод для сигналов, идущих на сцену или по-
сылаемых на внешние эффекты.
30 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
В последнем случае мы имеем дело со вторичным отводом на эф-
фекты, в первом случае перед нами сигнал монофонического типа.
Различие между входным монофоническим и стереофоническим мо-
дулями заключается в отсутствии функции панорамного управле-
ния в последнем, а также наличии двух цепей обработки. Остальные
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ МИКШЕРНЫХ ПУЛЬТОВ 31
регулировки идентичны для обоих типов входных модулей, включая
ответвления на подгруппы. Таким образом, сигнал каждого канала
можно направить либо на главный микшерный выход, либо на одну
из подгрупп. При этом, поскольку для каждой подгруппы применя-
ются независимые переключатели, появляется возможность направ-
лять входные сигналы одновременно на главный выход и/или на под-
группы.
Для обработки одиннадцати сигналов шины с помощью данной
модели микшерного пульта потребуется семь выходных модулей.
Модуль главного выхода (рис. 1.18) обрабатывает и выдает глав-
ный смешанный сигнал MIX.
Данное устройство аналогично стереофоническому микшерному
пульту, структура которого дана на рис. 1.16. Модуль подгруппы по-
казан в двух экземплярах, поскольку речь идет о формировании имен-
но двух подгрупп. Он содержит, как и модуль главного выхода, регу-
лятор уровня выхода, при помощи которого можно управлять общим
уровнем группы источников. Посредством этого модуля также мож-
но направлять сигнал с выхода подгруппы на главный микшерный
выход с регулируемым уровнем. Это позволяет пользоваться выхода-
ми подгрупп для записи с одновременным прослушиванием главного
выхода.
На рис. 1.19 показаны модули дополнительных выходов А1 и А2. По
структуре они сходны с модулем главного выхода, но являются моно-
фоническими, поскольку обрабатываются сигналы именно этого типа.
Модуль выхода на эффекты содержит, как и другие выходные моду-
ли, стереофоническую регулировку громкости. Полученный от внеш-
него устройства сигнал эффекта может снова вводиться на главный
выход, подгруппы и вспомогательный выход 1 благодаря наличию вхо-
дов для возврата сигнала от устройств создания эффекта.
Уровень сигнала, возвращенного с устройства эффекта, также ре-
гулируется, и сигнал может быть направлен на перечисленные выше
выходы, выбранные при помощи переключателей.
Выход на контрольное прослушивание предназначен для контро-
ля над сигналами одного или нескольких источников не только на
входных модулях, но и на модулях главного выхода, модулях под-
групп и дополнительных подключений.
Принцип формирования подгрупп, как и организация дополнитель-
ных подключений, может быть распространен и на значительно боль-
шее число ответвлений, но это зависит от количества токопроводов
внутренней шины, входных модулей и необходимых выходных модулей.
32 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 1. 18. Блок-схема главных выходов микшерного пульта, имеющего подгруппы
Модули предусилителей и обработки, безусловно, могут расши-
рить возможности и улучшить характеристики представленного об-
разца микшерного пульта.
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ МИКШЕРНЫХ ПУЛЬТОВ 33
Подгр.
Выходные канола
Модуле
дополнительного
выхода 1
Рис. 1.19. Блок-схема дополнительных выходов микшерного пульта,
имеющего подгруппы
3-1399
34 СТРУКТУРА И МОДЕЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Возможности использования представленных моделей микшерных
пультов различны и зависят от сложности структуры входов и выхо-
дов. Как уже было сказано выше, выбирая ту или иную модель, необ-
ходимо учитывать именно те операции (концертное выступление или
студийная звукозапись), которые будут выполняться с помощью со-
бранного устройства.
ГЛАВА
СТРАНИЦА
1 Структура и модели микшерного пульта 9
2 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА Микширование нескольких источников звука 36 Стереосмеситель 41
3 Модули микшерного пульта с дополнительными подключениями 53
4 Модули микшерного пульта, имеющего подгруппы 73
5 Модули предусилителей 107
6 Модули обработки 123
7 Приложение 137
36 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
МИКШИРОВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ИСТОЧНИКОВ ЗВУКА
Поскольку согласно законам электротехники используемые источни-
ки звука являются источниками напряжения, соединять их вместе
напрямую параллельно входу нельзя. Необходима специальная схе-
ма смешивания (микширования).
Такая необходимость вызвана прежде всего устранением взаимно-
го влияния электрически связанных источников звука друг на друга.
Это проявляется в непредсказуемом изменении внутренних эквива-
лентных сопротивлений источников, снижении их выходной мощнос-
ти и, как следствие, искажении баланса громкости между музыкаль-
ными инструментами.
Микшерный пульт появился как раз потому, что потребовалось
создать устройство, позволяющее электрически развязать источни-
ки звука, которые вместе работали бы на одну усилительную аппа-
ратуру.
Схема пассивного микширования
Самой простой схемой смешивания сигналов является пассивная мо-
дель, принципиальная схема которой представлена на рис. 2.1. Каж-
дый источник подсоединен через эквивалентное сопротивление, пре-
образующее напряжение в ток: R1 для первого источника и т.д.
Рис. 2.1 Схема пассивного микширования
Полученные таким образом токи складываются на сопротивлении
нагрузки, которое составлено из включенных в параллель входных
эквивалентных сопротивлениий (R1 и т.д.) и сопротивления RL.
МИКШИРОВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ИСТОЧНИКОВ ЗВУКА 37
В нашем примере сопротивление RL представляет собой полное вход-
ное сопротивление оконечного устройства, которым может быть, напри-
мер, усилитель. Такой тип включения источников прост и не требует
никакого электропитания. Однако увеличение количества подводи-
мых источников приводит к ослаблению каждого из них. Это впол-
не очевидно: у параллельно включаемых источников уменьшается об-
щее эквивалентное сопротивление. На практике значения входных
сопротивлений должны быть намного больше, чем внутренние со-
противления источников, тогда источники сигналов не будут ослаб-
ляться. К тому же внутренние сопротивления источников должны
быть намного меньше полного входного сопротивления устройства,
стоящего на выходе, чтобы оно сильно не ослабляло сигналы источ-
ников. Внутреннее сопротивление таких источников, как магнитофон
или CD-проигрыватель, относящихся к категории устройств типа «ли-
ния», составляет приблизительно 20 кОм.
Таков же порядок значений для полного входного сопротивления
обычного звукового усилителя. Следовательно, ослабление по каж-
дому каналу можно вычислить по формуле 1 / (1 + п). Таким обра-
зом, для одного подключенного источника ослабление составит по-
ловину от первоначальной величины, для каждого из двух - одну
треть, а для каждого из десяти - 1/11. В результате может потре-
боваться дополнительное усиление смешанного (микшированного)
сигнала, что, в частности, может привести к заметному увеличению
уровня шума.
Схему пассивного смешивания рекомендуется применять времен-
но, например в случае поломки каких-либо входов микшерного пуль-
та. Более совершенное устройство работает на основе схемы активно-
го смешивания, использующей операционный усилитель.
Операционный усилитель для сложения сигналов
С момента появления на рынке этот электронный элемент привлек
внимание покупателей своей простотой, хорошими характеристика-
ми и невысокой ценой.
Применение операционного усилителя, собранного по схеме инвер-
тирующего сумматора (рис. 2.2), позволяет реализовать схему актив-
ного смешивания.
Если считать, что коэффициент усиления разомкнутого (без об-
ратной связи) контура усилителя и его входное дифференциальное
сопротивление имеют бесконечно большие значения, то напряжение
38 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
на инвертирующем входе равно
нулю. Каждый источник напря-
жения порождает ток, величина
которого зависит от связанного
с ним сопротивления Rn, и, по-
скольку напряжение на инверти-
рующем входе операционного уси-
лителя равно нулю, ток, равный
сумме всех входных токов, проте-
же- 2.2. Схема активного микширования кает по сопротивлению Rf. Следо-
вательно, коэффициент усиления
по каждому входу может быть выражен как Rf/Rn. Добавление коли-
чества входов не влияет на коэффициенты усиления по другим входам
(в схеме пассивного микширования это не так).
Практически же коэффициент усиления операционного усилителя
и его входное дифференциальное сопротивление не равны бесконеч-
ности. Их можно считать таковыми с небольшой долей погрешнос-
ти, так как значения внутренних сопротивлений источников намно-
го меньше полного входного сопротивления (импеданса) усилителя,
а коэффициент усиления усилителя с обратной связью (Rf/Rn) тоже
намного ниже, чем без обратной связи.
Выбор величин входных сопротивлений отвечает тем же требова-
ниям, что и для схемы пассивного микширования, а именно: они не
должны ослаблять источник сигнала, то есть их значения должны
быть много выше, чем значения внутренних сопротивлений источни-
ков. С другой стороны, слишком высокие значения сопротивлений
могут привести к снижению соотношения сигнал/шум и высокой
чувствительности к окружающим помехам, особенно при больших
длинах кабелей. Для входа типа «линия» значение сопротивления
колеблется в интервале от 10 до 47 кОм. Коэффициент усиления
рассчитывается отдельно по каждому входу.
Отсутствие взаимного влияния источников друг на друга также
позволяет использовать входные сопротивления разных величин. Это
полезно при выравнивании выходных уровней различных источни-
ков. Представленная схема служит для подключения источников мо-
нофонического сигнала. Для стереофонических источников необхо-
димо использовать две такие схемы. Их можно применять в двух
вариантах. Первый: в каждую схему включаются монофонические
МИКШИРОВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ИСТОЧНИКОВ ЗВУКА 39
источники, затем регулируется их громкость, чем создается пано-
рамный (размещенный в пространстве) эффект воспроизведения.
Второй вариант предполагает использование обеих схем для одного
стереофонического источника, при этом объемное звучание воспро-
изводится при помощи так называемых правого и левого каналов.
Как создать «стереофонию»,
используя монофонические входы
Известно, что стереозвучание (объемное звучание) создается путем
разделения звука при записи или во время звукоусиления на два или
более (квадрофония и т.д.) независимых канала. Другими словами,
при снятии звука требуется как минимум два независимых, отсто-
ящих друг от друга микрофона, на которые приходят разделенные
в пространстве и во времени сигналы. Если такие сигналы воспроиз-
водятся через не зависящие друг от друга электрические звуковые ко-
лонки, расположенные определенным образом, создается особая зона.
. В ней звуковые волны, идущие от разных колонок, накладываются
друг на друга, но поступают с измененной интенсивностью и неко-
торым запаздыванием во времени.
Такое наложение содержит информацию о пространственном распо-
ложении музыкальных инструментов и акустической среде, в которой
находятся исполнители, поскольку микрофонами воспринимаются
и все отраженные звуковые волны. Именно поэтому в зоне наложения
создается эффект объемного звучания. Таким образом воспроизводит-
ся (повторяется) первоначальная пространственная звуковая картина.
Человеческий слуховой аппарат устроен так, что наилучшим образом
воспринимает естественное объемное звучание. Слушатель как бы по-
гружается в виртуальный центр всего оркестра, и звуки летят к нему
со всех сторон. Человек, просто надевший стереонаушники, «обма-
нывает» свой слуховой аппарат, создавая точную копию звукового
пространства. В этом и состоит смысл стереофонии.
Используя принцип многоканальности, можно искусственно разде-
лить сигнал, полученный от монофонического источника, и воспроиз-
вести его через пространственно разделенные левую и правую звуко-
вые колонки. Тогда звук будет похож на объемный, и слушатель будет
считать его таковым. Этот эффект называют псевдостереофонией.
Подключение монофонических источников к ранее описанной схеме
микширования не обеспечивает настоящего псевдостереофонического
40 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
эффекта, поскольку уровни обоих каналов остаются одинаковыми.
Для получения псевдостереофонии необходимо иметь возможность
регулировки уровней правого и левого каналов. Это удастся, если
использовать сдвоенный потенциометр с противоположными по на-
правлению регулировками. Обе части сдвоенного потенциометра под-
ключаются как делители напряжения, причем изменение положения
движка по-разному влияет на сопротивления обеих его частей, умень-
шая напряжение сигнала на одной части и одновременно увеличивая
его на другой.
Другое решение (оно используется чаще) состоит в следующем:
подвижный контакт потенциометра должен быть замкнут на массу,
чтобы каждая его половина играла роль сопротивления, ослабляюще-
го сигнал. Принципиальная схема изображена на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Схема панорамного управления
Сначала входной сигнал разделяется по двум направлениям, что-
бы затем превратиться в два независимых сигнала: левый и правый.
Каждая из двух половин потенциометра собрана по схеме делителя
напряжения вместе с резисторами R1 и R2. Когда движок потенци-
ометра находится в центре, уровни напряжения в точках «а* и «Ь»
одинаковы. При этом значения сопротивлений R1 и R2, а также R3
и R4 должны быть равны. Резисторы R3 и R4 нужны для преобра-
зования напряжения сигналов в точках «а» и «Ь» в ток. Когда дви-
жок находится, например, в точке «Ь», сигнал правого канала равен
нулю, а сигнал левого максимален. В этом случае выходной сигнал сме-
щается к воспроизводящему звук устройству, расположенному слева.
Таким образом и осуществляется панорамное управление.
СТЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ 4/
По сути, уровень выходного сигнала должен быть неизменным не-
зависимо от микшерного суммирования левого и правого каналов.
• Выбор значений сопротивлений Rl - R4 и потенциометра RP1 влия-
ет на изменение уровня и мощности сигнала при вращении движка
потенциометра RP1. Резисторы R5 и R6 определяют коэффициент
усиления схемы. В общем случае выбираются идентичные значения
резисторов Rl - R4, что позволяет упростить расчет соотношения
между резисторами и потенциометром. Чтобы сохранить постоянным
значение напряжения для суммы правого и левого сигналов, измене-
ние уровня сигнала должно составлять около 6 дБ при регулирова-
нии движка потенциометра от положения «в центре» до крайнего.
Для поддержания постоянной мощности такое изменение должно
быть равным 3 дБ. Схема панорамного управления, подобная изобра-
женной на рис. 2.3, как раз подходит для обеспечения фиксированно-
го соотношения мощности при условии соответствующего выбора со-
отношений постоянных сопротивлений и потенциометра.
Для получения требуемого изменения в 3 дБ при сопротивлении
потенциометра 10 Ом постоянное сопротивление должно составлять
15 Ом. Обратный проверочный расчет дает значение диапазона регу-
лировки 3,1 дБ. Возможно, более логично поддерживать мощность
сигнала постоянной, чем поддерживать постоянным напряжение, так
как, в конце концов, определяющей является именно мощность сиг-
нала. Впрочем, это вопрос выбора.
В качестве примера практической реализации рассмотрим схему
активного микширования с панорамным управлением.
СТЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ
Общие характеристики
Блок-схема данного устройства представлена на рис. 1.15 (глава 1).
Стереосмеситель предназначен для обработки как моно-, так и стерео-
фонических источников звуковых сигналов, объединенных в группы,
имеющие каждая по четыре входа. Таким образом, смеситель имеет
два модуля входов: один - для моно-, другой - для стереоисточников,
а также один стереофонический модуль. Все входы можно располо-
жить каскадно, чтобы получить конфигурацию с восемью монофони-
ческими входами и четырьмя стереовходами. Каскадное соединение
42 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
этих модулей предполагает подключение их выходов, физически
представляющих собой источники тока, к правому и левому входам
одного выходного модуля. По уровню сигнала входы относятся к
типу «линия», а это означает, что их номинальный уровень равен
О дБмВт. Предельный уровень сигнала, допустимый данной схемой,
составляет 12-13 В, так как операционные усилители рассчитаны на
электропитание ±15 В, и это определяет максимально возможные
уровни обрабатываемых напряжений.
Модуль монофонических входов
Схема такого модуля представлена на рис. 2.4. Устройство может при-
нимать сигналы от четырех монофонических источников, обозначен-
ных на схеме цифрами 1-4.
Сначала сигналы обрабатываются RC-цепочками, которые пред-
ставляют собой фильтры нижних частот. Эти цепочки исключают про-
никновение возможных высокочастотных составляющих. Рассмотрим
первый вход. Его входной фильтр состоит из резистора R1 и конден-
сатора С1, значения которых выбраны таким образом, чтобы частота
среза была приблизительно равна 200 кГц. Следовательно, высокоча-
стотные сигналы, поступающие на этот вход, «стекают» через конден-
сатор на массу и не участвуют в дальнейшем процессе смешивания
сигналов. Это происходит потому, что с ростом частоты переменного
тока эквивалентное сопротивление конденсатора уменьшается. Затем
через электролитический конденсатор С2 сигнал поступает на потен-
циометр регулировки громкости RP1, имеющий логарифмическую за-
висимость изменения величины сопротивления от угла поворота
движка. У конденсатора С2 достаточно большая емкость, следова-
тельно, он пропускает почти весь спектр частот сигнала за исключе-
нием очень низких, близких к постоянной составляющей. Наличие
постоянной составляющей сигнала могло бы вызвать появление шу-
мов при регулировке движка потенциометра. После регулятора гром-
кости следует цепь управления панорамным эффектом, принцип ра-
боты которой был описан выше.
Выбор значений сопротивлений резисторов R2 - R5 и потенцио-
метра RP2 позволяет получить изменения уровня сигнала в 3 дБ
между крайним и центральным положениями движка потенциомет-
ра. При подаче на вход сигнала напряжением 1 В и максимальной
громкости на крайних выводах потенциометра RP2 можно получить
СТЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ 43
Входа
Громкость
Поноромность
Рис. 7.4. Схема модуля монофонических входов
уровень напряжения величиной 0,3 В и 0,21 В при крайнем и цент-
ральном положениях движка соответственно.
Все значения элементов выбраны таким образом, чтобы величина
полного входного сопротивления была больше 20 кОм. Это позволя-
ет подключать источники с более низким внутренним импедансом
(электромузыкальные инструменты).
На рис. 2.5 показан чертеж печатной платы, а на рис. 2.6 - план
размещения элементов на ней. Клеммы CN5 и CN6, которые ведут
44 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
к общей шине, расположены на краях платы, что позволяет рацио-
нально размещать платы. Потенциометры громкости поворотного
типа следует припаивать прямо к печатному монтажу, чтобы всегда
можно было быстро заменить плату. Использование же линейных
потенциометров обязывает применять соединительные провода, ко-
торые должны быть как можно более короткими. Перечень элемен-
тов модуля монофонических входов представлен в табл. 2.1.
Рис. 2.5. Трассировка печатной платы модуля монофонических входов
СТЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ 45
Рис. 2.6. Размещение элементов на плате модуля монофонических входов
Модуль стереофонических входов
Данное устройство (рис. 2.7) отличается от монофонического модуля
отсутствием панорамного управления и наличием стереофонических
входов.
По каждому входу регулировка гроымкости выполнена с помощью
сдвоенного потенциометра, имеющего одну общую ось вращения.
46 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
Таблица 2. /. Перечень элементов модуля монофонических входов
у, ,... c.? i ' 1 *’ **V* '«Г. к R1.R6, R11.R16 1 кОм 0.25 Вт
R2-R5 68 кОм 0.25 Вт
R7 - R10 68 кОм 0,25 Вт
R12-R15 68 кОм 0,25 Вт
R17-R20 68 кОм 0,25 Вт
RP1, RP3, RP5, RP7 47 кОм Простые поворотные с логарифмической шкалой
RP2, RP4, RP6, RP8 47 кОм Простые поворотные с линейной шкалой
И С1.СЗ.С5, С7 820 пФ Керамические
С2, 04, 06, 08 2,2 мкФ Электролитические цилиндрические
Кривая зависимости величины сопротивления от угла поворота -
логарифмическая. Входной фильтр также рассчитан на частоту среза
приблизительно 200 кГц. Полное входное сопротивление немного
выше, чем для монофонического модуля, поскольку R2, R4 и т.д. име-
ют большие значения, нежели полное сопротивление цепи панорамно-
го управления. В самом неблагоприятном случае полный входной им-
педанс модуля выше 40 кОм. Значения резисторов R2, R4 и т.д.
выбраны таким образом, чтобы коэффициент усиления был, насколько
это возможно, идентичен коэффициенту усиления монофонических
входов.
Трассировка печатной платы и расположениие элементов представ-
лены на рис. 2.8 и 2.9 соответственно. См. также табл. 2.2.
Клеммы внешней связи модуля стереофонических входов располо-
жены таким образом, что позволяют устанавливать платы в те же гнез-
да независимо от типа модуля.
Модуль стереофонического выхода
Данное устройство (рис. 2.10), являющееся, по сути, модулем главной
громкости, преобразует сигналы шины, имеющие «токовую» приро-
ду, в напряжения левого и правого выходов.
Преобразование сигналов шины реализуется двумя операционны-
ми усилителями, сгруппированными в одной интегральной микросхе-
ме DA1. Каждый усилитель обрабатывает свой канал, при этом ток
преобразуется в напряжение.
СТЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ 47
Л
1
п
Входа Г ромкосто
Ri 02
3.9к(1 2,2рЕ
CN5
CN6
Л
п
л
2
П
R5 06
3.9k(l 2,2pF
Л
3
п
R9 СЮ
3.9k0 2,2pF
л
4
П
R13 014
3.9к0 2.2pF
Рис. 2.7. Схема модуля стереофонических входов
48 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
Рис. 2.8. Трассировка печатной платы модуля стереофонических входов
Выбранные значения резисторов R1 и R6 позволяют получить
коэффициент усиления, равный единице. Регулировка громкости вы-
полнена на базе потенциометра RP1, который является главным ре-
гулятором громкости. Однако операционные усилители DA1 инверти-
руют фазу входных сигналов. Вот почему в каждый канал добавлено
еще по одному каскаду с операционным усилителем, собранному по
СТЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ 49
Рис. 2 9. Размещение элементов на плате модуля стереофонических входов
простой инвертирующей схеме. Кроме этого, дополнительный каскад
обеспечивает формирование выходного сигнала при низком полном
выходном сопротивлении, следовательно, модуль становится источни-
ком напряжения, как это требуется для выходного устройства. В каче-
стве операционных усилителей DA1 можно использовать микросхемы
типа TL072 или LM833, обладающие низким уровнем собственных
4-1399
50 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
Таблица 2.2. Перечень элементов модуля стереофонических входов
^Наименование.у 1 Ь6оЗ|ЙчвЙю)В5 , .Примечай»^^.’.
R1, R3, R5, R7, R9, R11, R13, R15 3.9 кОм 0,25 Вт
R2, R4. R6, R8, R10, R12, R14, R16 220 кОм 0,25 Вт
«• А RP1- RP4 47 кОм Сдвоенные поворотные с логарифмической шкалой
С1.СЗ, С5.С7.С9, С11.С13.С15 220 пФ Керамические
С2, С4, С6, С8, С10. С12.С14.С16 2,2 мкФ Электролитические цилиндрические
Рис 2 10. Схема модуля главной громкости
шумов. Для операционного услилителя DA2 рекомендуется примене-
ние микросхемы NE5532, свойством которой является низкоомная
нагрузочная способность, доходящая до 600 Ом при сохранении мак-
симального выходного уровня.
Трассировка печатной платы и размещение элементов монтажа
представлены на рис. 2.11 и 2.12 соответственно. См. также табл. 2.3.
Конденсаторы С5 - С8 (на принципиальной схеме они не отобра-
жены) дополнительно фильтруют подводимое напряжение, питающее
усилители, от возможных паразитных наводок на соединительных
СГЕРЕОСМЕСИТЕЛЬ 51
Рис. 2.11. Трассировка печатной платы модуля главной громкости
Рис. 2.12. Размещение элементов но плате модуля главной громкости
52 МОДУЛИ СТЕРЕОМИКШЕРА
Таблица 2.3. Перечень элементов модуля главной громкости
i - - - . ..u _— il
? -дле . - * j R1.R6 220 кОм 0,25 Вт
R2. R3, R7, R8 22kOm 0,25 Вт
R4,R9 2,2 кОм 0,25 Вт
R5, R10 470m 0,25 Вт
RP1 ЮкОм Сдвоенный поворотный с логарифмической шкалой
C1,C3 4,7 пФ Керамические
C2.C4 4,7 мкФ Электролитические циликфичеоие
4 , 1 * t- lit t . 4 • -.Л, C5,C7 10 мкФ Электролитические lU’L' b и IIAAVIV
C6,C8 100 нФ керамические
DA1 TL072 Сдвоенный операционный
или1М833 ус/литель
Микросхемы^ . DA2 NE5532 илиТЬ072 Сдвоенный операционный усилитель
проводах, так как последние не всегда достаточно коротки. Модуль
не потребляет большого количества электроэнергии, и эта величина
зависит от типа используемых операционных усилителей. При пра-
вильном расчете значение тока составляет порядка 50 мА (при напря-
жении питания ±15 В).
ГЛАВА
СТРАНИЦА
1 Структура и модели микшерного пульта 9
2 Модули стереомикшера 17
3
МОДУЛИ
МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ
ПОДКЛЮЧЕНИЯМИ
Общие характеристики 54
Монофонический модуль входа 55
Стереофонический модуль входа 57
Модуль главного выхода 58
Модуль дополнительного выхода 66
Модуль выхода на устройство эффекта 67
Конструкция шины 70
4 Модули микшерного пульта, имеющего подгруппы 73
5 Модули предусилителей 107
6 Модули обработки 123
7 Приложение 137
54 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
В отличие от описанного в предыдущей главе стереосмесителя дан-
ный микшерный пульт позволяет применять внешний звуковой эф-
фект на нескольких каналах. Он также дает возможность дополни-
тельно микшировать входные сигналы независимо от главного. Эта
функция необходима для так называемого подзвучивания сценичес-
кого пространства. Повторим еще раз, что, если используется подзву-
чивание, то музыканты-исполнители слышат не только свою партию,
но и соотносят ее с общим музыкальным сопровождением. Устройство
такого микшерного пульта описано в главе 1, а его блок-схема представ-
лена на рис. 1.16.
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Использование внешних эффектов возможно благодаря тому, что на
каждом входе имеется отдельный регулятор уровня сигнала. Он раз-
мещается после регулятора главной громкости. В таком случае при
изменении главной громкости содержание внешних эффектов в об-
щем сигнале остается постоянным. Сигналы, отправляемые на внеш-
нюю обработку, передаются на шину, затем проходят через выходной
модуль, который позволяет получить сигнал с общим внешним эф-
фектом и смешать его с тем, что относится к главному выходу. Сме-
шанный сигнал типа «подзвучивание сцены» получается при наличии
на каждом входном канале регулировки дополнительного подключе-
ния, которая расположена перед регулятором главной громкости.
Благодаря этому можно управлять сигналом для сцены независимо
от общего уровня звука в зале. Модуль дополнительного выхода пред-
назначен для обработки сигнала, поступающего с токопровода допол-
нительных сигналов шины, и подачи его на соответствующий выход.
Такой микшерный пульт снабжен внутренней шиной, посредством
которой соединены пять типов модулей. Два из них - это модули вхо-
да, остальные три - модули выхода. Последние обычно монтируются
по одному, в то время как модулей входа должно быть столько же,
сколько и входных сигналов.
Рассмотрим входы обоих типов - монофонического и стереофони-
ческого. Обрабатываемые входные сигналы имеют то же происхож-
дение, что и сигналы, подаваемые на описанный ранее стереофоничес-
кий смеситель. Поэтому сигналы уровня 0 дБмВт с низким полным
сопротивлением можно подключать напрямую. Также разрешается
включать между источниками и модулями входа предварительные
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 55
усилители и/или частотные коррек-
торы, при условии что их рабочие
уровни совместимы с модулями вхо-
да, а фаза сигнала неизменна.
МОНОФОНИЧЕСКИЙ
МОДУЛЬ ВХОДА
Схема устройства представлена на
рис. 3.1. Принятые сокращения: Л -
левый, П - правый каналы, Эфф -
выход на эффект и М - микшерный
(смешанный) сигнал.
Входной сигнал не связан напря-
мую с потенциометром громкости
RP2 и потенциометром вспомога-
тельного канала RP1. Сначала он
проходит через усилитель DA1, со-
бранный по инвертирующей схеме.
Наличие усилителя позволяет сде-
лать полное входное сопротивление
фиксированным при помощи резис-
торов R1 и R2 и, следовательно, не
зависимым от переменных значений
потенциометров RP1 и RP2. Для
приведенной схемы входное сопро-
тивление составляет 23 кОм. Резис-
тор R1 и конденсатор С1 образуют
фильтр низких частот с затуханием
в 6 дБ на октаву для предотвращения
возможного проникновения частот-
ных составляющих свыше 300 кГц.
Цепочка, состоящая из конденсатора
С2 и резистора R2, выполняет функ-
цию фильтра высоких частот, препят-
ствующего появлению постоянной
составляющей и сигналов очень низ-
ких частот. Коэффициент усиления
первого операционного усилителя,
Рис. 3.1. Схема монофонического
модуля входа
56 МОД УЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬ ТА
рассчитанный по формуле R3 / (Rl + R2), меньше единицы, ослабле-
ние сигнала составляет 0,38 дБ. В дальнейшем это исправляется ре-
гулировкой усиления модулей выхода.
Наличие входного усилителя позволяет выбрать потенциометры
RP1 и RP2, которые дают возможность использовать для соединения
с шиной не слишком большие резисторы (R8, R10 - R12). При таком
сопротивлении соотношение сигнал/шум не ухудшается, а расчетное
потребление тока сохраняется Уменьшение величины сопротивления
улучшило бы это соотношение, но при этом возросла бы нагрузка на
потенциометры и операционные усилители. В результате возрос бы
расход электроэнергии.
За потенциометром, регулирующим громкость, следует усили-
тель, состоящий из второй половины микросхемы DA1, которая пред-
ставляет собой сдвоенный операционный усилитель. Коэффициент
второго усилителя позволяет восстановить общее усиление до еди-
ницы по отношению к первоначальному уровню на входе резистора
R4. Этот усилитель развязывает потенциометр громкости RP2 и по-
тенциометры RP3 (для внешних эффектов) и RP4 (управление па-
норамой), не давая им влиять друг на друга, как если бы они были
соединены в параллель. Поэтому регулировка потенциометра, управ-
ляющего величиной отводимого на внешние эффекты сигнала, не
сказывается на уровне громкости, управляемом соответствующим
потенциометром. В качестве примера рассмотрим потенциометр
громкости сопротивлением 10 кОм, имеющий логарифмическую шка-
лу, и потенциометр эффекта такой же величины, соединенный с шиной
через сопротивление 22 кОм. Когда потенциометр эффекта установ-
лен на ноль, потенциометр громкости регулирует ослабление сигна-
ла на 6 дБ; когда же потенциометр эффекта повернут в крайнее по-
ложение, уровень ослабления доходит до 6,7 дБ. Таким образом,
изменение составляет 0,7 дБ.
На схеме представлен монофонический вариант цепи вывода сиг-
нала на внешние эффекты.
Схему пришлось бы усложнить, если бы потребовалось показать
стереофонический вывод сигнала на внешние эффекты. В таком слу-
чае потенциометр эффекта должен был бы следовать за регулятором
панорамы.
Цепь управления панорамой повторяет принципиальную схему, опи-
санную ранее. Для заданного значения коэффициента усиления цепь
МОНОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ВХОДА 57
управления панорамой заменяют на эквивалентное сопротивление, рав-
ное 47 кОм. Теперь можно рассчитать значения элементов R7 - R10
и RP4.
Чтобы провести испытания, необязательно подключать этот мо-
дуль к модулю выхода, достаточно лишь обеспечить подключение
питания ±15 В. Испытания, проводимые по этой схеме, достаточно
просты и сводятся к подаче сигнала на вход и проверке его наличия
в важных точках монтажа (контактах потенциометров). При входном
сигнале напряжением 1 В на потенциметре RP1 должно быть прибли-
зительно 0,96 В, а на потенциометре RP2 - 0,48 В. Напряжение, рав-
ное 0,96 В или находящееся в пределах, допустимых разбросом пара-
метров элементов, должно быть и на потенциометре RP3.
Напряжение на панорамном потенциометре должно составлять
0,28 и 0,2 В при крайнем и центральном положениях движка соот-
ветственно.
Чертеж печатной платы представлен на рис. 3.2, размещение эле-
ментов - на рис. 3.3. См. также табл. 3.1.
Таблица 3.1. Перечень элементов монофонического модуля входа
к* Наименование Обозначение Номинал Примечание й
Е. • R1 1 кОм 0,25 Вт
к R2, R3, 22 кОм 0,25 Вт
Г Резисторы R4, R5, R6 10 кОм 0,25 Вт
R7, R8, R9, R10 15 кОм 0,25 Вт
!> .. R11.R12 47 кОм 0,25 Вт
г Потенциометры RP1 - RP4 10 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
С1 470 пФ Керамический
к > Конденсаторы Б' С2 2,2 мкФ Электролитический цилиндрический
СЗ, С4.С100.С102 10 мкФ Электролитические циликхыческие
‘ т» [Jjf ? Л < С101.С103 100 нФ Керамические
, Микросхемы^, DA1 TUJ72 — Сдвоенный операционный усилитель
СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ВХОДА
Схема этого модуля (рис. 3.4) имеет некоторое структурное сходство
с монофоническим модулем входа. Однако в ней нет функции панорам-
ного управления, но имеется вторая схема обработки сигнала.
58 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 3.2. Трассировка печатной платы монофонического модуля входа
Работоспособность модуля может быть проверена тестированием по
принципу, описанному для монофонического модуля. Чертежи трасси-
ровки печатной платы и размещения элементов приведены на рис. 3.5
и 3.6 соответственно. См. также табл. 3.2.
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА
Функцией этого модуля является преобразование сигналов левого
и правого каналов, а именно токов, полученных шиной от модулей вхо-
да, в выходное напряжение, используемое далее во внешних устрой-
ствах. Схема модуля главного выхода представлена на рис. 3.7. Приня-
тые сокращения: Л - левый, Пр - правый каналы, Эфф - выход на
эффект, М - микшерный (смешанный) сигнал.
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА 59
in о in
Рис. 3.3. Размещение зпементоВ на ппате монофонического модупя входа
Преобразование тока в напряжение осуществляется при помощи
сдвоенных операционных усилителей микросхемы DA1. Значения
сопротивлений резисторов R1 и R2 равны значениям сопротивлений
связи с шиной модулей входа (кроме цепи панорамного управления
монофонического модуля входа) и составляют 47 кОм. Такая величи-
на обеспечивает преобразователям коэффициент усиления, равный
единице. При этом не учитывается ослабление на 0,4 дБ усилителей
входа, которое впоследствии компенсируется. Усилители также ин-
вертируют фазу сигналов шины, что позволяет восстановить началь-
ную фазу входных сигналов модулей.
60 МОДУЛИ МИКШЕРНОГОПУЛЬТА
Рис. 3.4. Схема стереофонического модуля входа
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА 61
Рис. 3.5. Трассировка печатной платы стереофонического модуля входа
Модуль главного выхода также предназначен для подключения
дополнительных функциональных возможностей, например регуля-
тора тембра. Для включения модуля обработки сигнала на каждом
канале служат точки подсоединения CN2 и CN4, расположенные сра-
зу же после интегральной схемы DA1. Точка 1, находящаяся слева,
предназначена для отправки сигнала на обработку, точка 2 — для при-
ема возвращенного после обработки сигнала. Очевидно, что при от-
сутствии дополнительного модуля обработки эти две точки соединя-
ются перемычкой.
62 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 3.6. Размещение элементов на плате стереофонического модуля входа
Далее сигнал поступает на выходной усилитель DA2, которому
предшествует регулятор общей громкости, состоящий из потенцио-
метра RP1.
Юстировочные потенциометры RP2 и RP3 устанавливают и фик-
сируют общий коэффициент усиления равным единице, по отноше-
нию к сигналу, поступающему на модуль входа.
Чтобы проверить работоспособность модуля или отремонтировать
его, необязательно иметь входной модуль, подключенный к шине.
Достаточно подать на устройство сигнал от генератора, поместив меж-
ду последним и входом микросхемы DA1 резистор сопротивлением
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА 63
' 47 кОм. Этот элемент служит для преобразования напряжения гене-
‘ ратора в ток, поступающий на инверсный вход DA1.
Таблица 3.2. Элементы стереофонического модуля входа
Lj «, » г-'-5«л >-- ^Наименование л//ь-Обозначение'4.л’ Номинал " Примечание ,
к г &.' .а: ^вйсирнГ- R1.R4 1 кОм 0,25 Вт
R2, R3, R5, R6 22 кОм 0,25 Вт
R7-R9.R13-R15 10 кОм 0,25 Вт
WBy-arT-yyiy',' V R10-R12, R16-R18 47 кОм 0,25 Вт
V ^5?? ' ” У ‘ Ь ' * V" RP1 - RP3 10 кОм Сдвоенные поворотные с логарифмической шкалой
И^- Конденсаторы ' Ж .Г ‘ • Ц 1 - ’ С1.СЗ 470 пФ Керамические
С2.С4 С5- С8, С100, С102 2,2 мкФ 10 мкФ Электролитические । цилиндрические Электролитические цилиндрические
С101.С103 100 нФ Керамические
ЙГ* i;' ’ Микросхемы 1 i Ду: DA1.DA2 TL072 Сдвоенные операционные усилители
Рис. 3.7. Схема модуля главного выхода
64 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Однако для точной настройки коэффициента усиления выходно-
го модуля предпочтительно использовать входной модуль, соеди-
ненный с выходным посредством внутренней шины. Тогда тестовый
сигнал подается на входной модуль, а потенциометры громкости
обоих модулей устанавливаются на максимум. При этом регулиров-
ка обоих каналов состоит из подстройки юстировочных потенцио-
метров RP2 и RP3, и на выходе микросхемы DA2 (на выходном мо-
дуле) удается получить уровень, равный подаваемому на вход. При
правильном расчете установленный диапазон регулировки состав-
ляет 2 дБ. Если юстировка не обеспечивает достаточного коэффи-
циента усиления, следует уменьшить или увеличить сопротивления
резисторов R3 и R7.
Рис 3.8 Трассировка печатной платы модуля главного выхода
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА 65
Чертеж печатной платы модуля главного выхода и план размеще-
ния элементов представлены на рис. 3.8 и 3.9 соответственно. См. так-
же табл. 3.3.
Ю О LO
Рис. 3.9. Размещение элементов но плате модуля главного выхода
При реализации данного устройства очень важно правильно вы-
брать тип операционных усилителей. Для DA1 предпочтительнее вы-
бирать «малошумящие» микросхемы (лучше использовать LM833
или NE5532, чем TL072). Для выходного усилителя DA2 можно ре-
комендовать NE5532, которая по сравнению с TL072 позволяет при-
менять сопротивление нагрузки на уровне 600 Ом без потери макси-
мального уровня сигнала.
5-1399
66 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Таблица 3.3. Перечень элементов модуля главного выхода
Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1.R2 47 кОм 0,25 Вт
R6, R10 470м 0,25 Вт
R3.R7 5,6 кОм 0,25 Вт
R4, R5, R8, R9 10кОм 0,25 Вт
< Потенциометры RP1 10 кОм Сдвоенный поворотный с логарифмической шкалой
RP2.RP3 4,7 кОм Подстроечные
Конденсаторы С1.С2 22 пФ Керамические
СЗ,С5 С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С4.С6 47 пФ Керамические
С101, С103 100 нФ Керамические
Микросхемы DA1,DA2 LM833, NE5532 илиТЮ72 Сдвоенные операционные усилители
МОДУЛЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВЫХОДА
Это монофоническая версия модуля главного выхода, предназначен-
ная для обработки вспомогательного сигнала М внутренней шины
связи. Поэтому его функционирование и подключение аналогичны
модулю главного выхода.
Принципиальная схема модуля дополнительного выхода, трасси-
ровка печатной платы и размещение деталей даны на рис. 3.10-3.12
соответственно. См. также табл. 3.4.
Рис. 3.10. Схема модуля дополнительного выхода
МОДУЛЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВЫХОДА 67
Рис. 3.11. Трассировка печатной платы модуля дополнительного выхода
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА УСТРОЙСТВО ЭФФЕКТА
Данный модуль преобразует сигнал, выводимый с шины на устрой-
ство эффекта, в выходное напряжение. Затем обработанный сигнал
отправляется на главный выход микшерного пульта. Схема модуля
представлена на рис. 3.13.
Верхняя часть схемы идентична схеме выхода, рассмотренной ранее,
за исключением отсутствия точек «вставки», поскольку сигнал, выво-
димый для наложения эффекта, подвергается внешней обработке.
Нижняя часть схемы предназначена для возврата внешне обрабо-
танного сигнала от устройства эффекта. Уровень возвращаемого сиг-
нала, то есть того, что вводится на главные входы, регулируется по-
тенциометром RP3. Сигнал проходит через усилитель DA2, который
68 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 3.12. Размещение элементов на плате модуля дополнительного выхода
инвертирует фазу сигнала, прежде чем он попадет на шину. Сигналы
приходят на шину в противофазе. Резисторы шины R9 и R10 имеют
фиксированные значения по 100 кОм, что примерно в два раза боль-
ше, чем требуется для других модулей. Это позволяет делить сигна-
лы на две равные части и подавать их на левый и правый каналы.
Трассировка печатной платы устройства и чертеж размещения эле-
ментов представлены на рис. 3.14 и 3.15 соответственно. См. также
табл. 3.5.
При изготовлении модуля выхода на устройство эффекта в каче-
стве операционного усилителя DA1 рекомендуется использовать
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА УСТРОЙСТВО ЭФФЕКТА 69
Таблица 3.4. Перечень элементов модуля дополнительного выхода
Рис. 3.13. Схема модуля выхода на устройство эффекта
микросхему типа NE5532 или LM833, если предполагаемая нагрузка
на входе больше или равна 2 кОм.
70 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Рис. 3.14. Трассировка печатной платы модуля выхода на устройство эффекта
КОНСТРУКЦИЯ шины
Реализовать электрические связи шины можно по-разному. Самым
простым и наиболее экономичным способом, без сомнения, является
соединение при помощи жесткого магистрального шинопровода, пред-
ставляющего собой несколько достаточно толстых оголенных медных
проводников, по одному на каждый шинный сигнал. Провода под-
водятся и по очереди припаиваются к модулям в соответствующих
точках. Впрочем, у такой системы шинной связи есть существенный
недостаток: затрудняется техническое обслуживание какого-либо мо-
дуля, поскольку его не так-то просто извлечь из общей конструкции
пульта. Для этого придется обрезать шинные проводники с обеих сто-
рон модуля.
КОНСТРУКЦИЯ ШИНЫ 71
Рис. 3.15. Размещение элементов на плате модуля выхода на устройство эффекта
Другой способ состоит в использовании гибких многожильных ка-
белей, которые одним концом припаиваются к модулям, а другим, снаб-
женным разъемом, подсоединяются к соседнему модулю, имеющему
ответную часть такого же разъема. В данном случае для демонтажа мо-
дуля из корпуса пульта достаточно лишь расцепить обе части шинного
разъема. К сожалению, из-за наличия разъемов этот способ соединения
модулей обойдется несколько дороже, чем предыдущий.
Третий вариант соединения основан на применении специально
изготовленной печатной платы, имеющей нанесенные (вытравлен-
ные) ней в виде дорожек шинные токопроводы. Вдоль этой платы
72 , МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА
Таблица 3.5. Перечень элементов модуля выхода на устройство эффекта
"Наименование - Обозначение
f *4 -* * - 'f Резисторы R1.R7.R8
R2
R3.R4
R5
R6
R9, R10
Потенциометры RP1
RP2
RP3
- V» .. Конденсаторы С1
С2, С100. С102
сз
С4
С5,С6
С101.С103
.Р • .ч . Микросхемы DA1
DA2
Номинал Примечание
47 кОм 0,25 Вт
5,6 кОм 0,25 Вт
10 кОм 0,25 Вт
47 0м 0,25 Вт
1 кОм 0,25 Вт
100 кОм 0,25 Вт
4,7 кОм Подстроечный
10 кОм Простой поворотный с логарифмической шкалой
22 кОм Простой поворотный с логарифмической шкалой
22 пФ Керамический
10 мкФ Электролитические цилиндрические
47 пФ Керамический
470 пФ Керамический
2,2 мкФ Электролитические цилиндрические
100 нФ Керамические
NE5532, LM833 или TU072 Сдвоенные операционные усилители
TL071 Сдвоенные операционные усилители
жестко расположены электрические разъемы, служащие для подклю-
чения к шине. В этом случае для того, чтобы добраться до какого-либо
неисправного модуля, необходимо отсоединить от шины некоторое
количество других модулей. Однако всегда можно рассмотреть вари-
ант конструкции шины, состоящей из нескольких частей.
Выбор способа технической реализации внутренней шины связи
целиком зависит от его стоимости, требуемой простоты обслужива-
ния, надежности и срока службы. Первый из описанных вариантов
сегодня почти не используется.
Впрочем, каким бы ни был способ реализации внутренних связей
между модулями, очень важно правильно выбрать сечения питающих
проводников, ведь при их недостаточной величине возможно возник-
новение потерь и перегрев некоторых участков монтажа, что приводит
к сбоям в работе, различным дефектам и, наконец, выходу из строя
целых модулей.
ГЛАВА
СТРАНИЦА
1 Структура и модели микшерного пульта 9
2 Модули стереомикшера 35
3 Модули микшерного пульта с дополнительными подключениями 53
4 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ Общие характеристики 74 Модуль монофонического входа 77 Модуль стереофонического входа 81 Модуль главного выхода и выхода подгрупп 84 Модуль выхода на устройство эффекта 90 Модуль дополнительного выхода 96 Модуль выхода на прослушивание 98
5 Модули предусилителей 107
6 Модули обработки 123
7 Приложение 137
74 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Эта модель микшерного пульта отличается от представленной в пре-
дыдущей главе наличием важной функциональной особенности -
возможностью формирования подгрупп. Такой пульт уже рассматри-
вался в общих чертах в главе 1.
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Выбор числа подгрупп, которые могут быть созданы на одном мик-
шерном пульте, очень важен. От него зависит количество групп сме-
шанных сигналов, организовываемых на основе имеющихся входов
пульта. Например, при многодорожечной записи подгруппы, объеди-
няющие определенные группы входов, создаются для получения мик-
шированных выходов, не зависимых от главного канала. При работе
с восьмидорожечным магнитофоном необходимо иметь 8 подгрупп,
если нужно сделать одновременную запись на всех дорожках магни-
тофона. Однако при многократной записи можно обойтись меньшим
количеством подгрупп. С помощью микшерного пульта, имеющего
прямые выходы от входных каналов, можно также записать сигнал
одного канала на одну из дорожек магнитофона. При отсутствии пря-
мых выходов можно воспользоваться отводным каналом схемы для
внешних подключений и направить сигнал на запись (без возможнос-
ти управлять его громкостью).
В данной главе рассматриваются только две (стереофонические)
подгруппы микшерных пультов. На основе этих примеров объясняет-
ся базовый принцип работы описываемых устройств. Разумеется, чис-
ло подгрупп может быть расширено, также допустимо их выполнение
в монофоническом варианте. В таком случае каждый выход подгруп-
пы обеспечивает сигналом либо левый, либо правый канал. Это по-
зволяет использовать их как независимые выходы. Таким образом,
можно получить четыре выхода независимых подгрупп, если они ре-
ализованы в монофонической версии. Однако при наличии стереофо-
нических источников предпочтительнее формировать стереофони-
ческие подгруппы, чтобы лучше управлять левым и правым каналами,
в частности по громкости. Различие между монофонической и стерео-
фонической подгруппами в основном заключается в наличии двойной
схемы обработки сигнала в случае стереофонического варианта.
Микшерный пульт, имеющий подгруппы, также оборудован тремя
дополнительными отводами. Два из них идентичны описанным в пре-
дыдущей главе: один предназначен для отправки сигнала на устрой-
ство эффекта и расположен после регулятора громкости входных
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 75
каналов, другой, служащий в качестве вспомогательного отвода, по-
мещен до этого регулятора. Третий отвод, который в рассматриваемой
модели добавлен дополнительно, является в какой-то степени универ-
сальным и вспомогательным, покольку может подключаться как до ре-
1улятора громкости, так и после (достаточно лишь воспользоваться
имеющимся переключателем). Такой свободно конфигурируемый от-
вод придает схеме некоторую гибкость и дает возможность примене-
ния дополнительных отводов. В частности, два отвода допустимо ис-
пользовать для выходов на устройства создания внешнего эффекта,
а один - для выхода на сцену. Комбинация может быть и противопо-
ложной. Подобный принцип может быть распространен на все отводы,
которыми оборудован пульт, однако увеличение числа ручек и кнопок
управления усложняет весь пульт и создает дополнительные трудно-
сти при изготовлении печатной платы (имеется в виду трассировка ее
фольгированной поверхности). В рассматриваемом примере отвод на
устройство эффекта выполнен в стереофоническом варианте в отличие
от модели микшерного пульта, описанной в предыдущей главе.
У микшерного пульта, имеющего подгруппы, есть еще одно весьма
полезное приспособление: отвод на контрольное прослушивание со-
держится не только во входных модулях, но и в выходных, за исклю-
чением самого модуля выхода на контрольное прослушивание (науш-
ники). Функция контрольного прослушивания позволяет посылать
сигнал от одного канала на выход контрольного прослушивания не-
зависимо от других выходов.
Внутренняя шина связи этого пульта содержит дополнительный
токопровод. Он специально предназначен для контрольного прослу-
шивания, в то время как по другим токопроводам проходят стерео-
сигналы главного выхода, подгрупп, выхода на устройство внешнего
эффекта и монофонические сигналы дополнительных выходов. От-
вод на устройство внешнего эффекта всегда устанавливается после
регулировки громкости. Таким образом, внутренняя шина содержит
И звуковых токопроводов. Ее структура представлена на рис. 4.1.
Принятые сокращения: MIX - главный выход смешанного сигнала,
разделенного на левый (Л) и правый (П) каналы, Подгр. 1 и Подгр. 2. -
сигналы подгрупп, Контр, проел. - сигнал контрольного прослушивания,
Эфф - выход на эффект, который содержит левый и правый стереокана-
лы, А1 и А2 — дополнительные выходы. Следует отметить, что все шин-
ные сигналы имеют токовую природу, поэтому их нельзя наблюдать
напрямую при помощи токопроводов осциллографа, касаясь щупом.
76 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
СМ2
CN3
R3
22кО
Вход
1F
сз
Г ромкость
AUX1
R5
ЮкО
RP1
ЮкО
R4
ЮкО
RP4
ЮкО
DA1
TL072
RR3
ЮкО
R6
ЮкО
R11
8.2к0
С1_
470pF"Г
I——4
О SA1 22кП
DA1 _
TL072 Т 2,2pF
3
1 2 RP2
ЮкО
SA2 AUX2
Контр.
проел.
R7
RIO
Понорома 8,2k0
22kQ
R15
R13
8.2к0
22к0
22кО
R23
— С5
10pF
8.2k0
сб-Ь
1OPF T
22k0
R19
SA3 ^O-CZJ-
R1 С2
1кП 2-2PF
R2
22к0
2
22кП
€4“
10pF
R9
22кП
51
22кП
22kQ
2 R14
Эффект
22kQ
ЮкО
Эффект
22к0
R22
Рис. 4.1. Схема модуля монофонического входа
На шину может быть подключено шесть типов модулей. Два из них -
это модули входа, один - монофонической версии, другой - стерео-
фонической. Поскольку главный выход микшера и выходы подгрупп
функционально сходны, то здесь рассматривается только один модуль
выхода, который затем может быть использован соответствующим
МОДУЛЬ МОНОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА
77
образом. Сигналы дополнительных отводов монофонического типа
обрабатываются модулем дополнительного выхода, а сигнал кон-
трольного прослушивания — специальным модулем выхода на науш-
ники. Шестым модулем является модуль стереофонического выхо-
да на устройство создания эффекта.
Для реализации полной версии микшерного пульта модули выхода
должны быть изготовлены в одном экземпляре за исключением моду-
лей двух подгрупп. Модулей входа может быть много: по числу вход-
ных каналов и в зависимости от типа обрабатываемых сигналов.
Все модули предназначены для работы с номинальным уровнем
сигнала 0 дБмВт, максимальным уровнем выхода приблизительно
21 дБмВт, допустимым применяемыми операционными усилителя-
ми, имеющими напряжение питания ±15 В. Номинальный уровень
(О дБмВт) также допустим для модулей входа, рассматривающихся
далее.
МОДУЛЬ МОНОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА
Принципиальная схема устройства приведена на рис. 4.1. Этим мо-
дулем обрабатывается монофонический сигнал, который может
идти от какого-либо звукового источника, подключенного прямо ко
входу модуля, или поступать с выхода встроенного в источник пред-
варительного усилителя. На входе модуля сигнал обрабатывается
операционным усилителем DA1 (выводы 1-3), который представля-
ет собой одну половину микросхемы Функции этого усилителя та-
ковы: установление приемлемого полного входного сопротивления
модуля, инвертирование фазы сигнала и обеспечение выходного сиг-
нала при очень низком полном выходном сопротивлении, необходи-
мом для согласования с элементами следующего каскада. Полное со-
противление входа определяется суммой значений резисторов R1
и R2, равной 23 кОм. Резистор R1 и конденсатор С1 образуют
фильтр низкой частоты, который должен исключить высокочастот-
ные составляющие начиная с 300 кГц, с крутизной характеристики
6 дБ на октаву. Конденсатор С2 вместе с резистором R2 выполняют
функцию высокочастотного фильтра, не пропускающего на вход моду-
ля постоянные составляющие, которые могут появиться во входном на-
пряжении. Инвертирование фазы сигнала необходимо, поскольку
впоследствии фаза восстанавливается входными усилителями модуля
выхода, вторично инвертирующими сигнал, а все сигналы, приходящие
на внутреннюю шину связи от разных блоков, должны иметь одинако-
вую фазу.
78 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Таким образом, все сигналы, приходящие на шину, находятся в про
тивофазе по отношению к входному сигналу модуля. Коэффициент
усиления входного усилителя меньше единицы и составляет прибли-
зительно -0,4 дБ. Затем это компенсируется регулировкой усиления
на модулях выхода. За первым операционным усилителем следует
конденсатор СЗ. Он предотвращает проникновение постоянного на-
пряжения, случайно появившегося на выходе операционного усили-
теля. Таким образом формируется сигнал, находящийся перед регу-
лятором громкости. Именно на этом уровне и реализуется функция
контрольного прослушивания.
Переключатель SA1 позволяет направлять сигнал на шину связи
через резистор R7 сопротивлением 22 кОм, который выполняет функ-
цию преобразователя напряжения в ток. Такое значение имеют все
резисторы, служащие преобразователями сигналов в шинный ток.
Этот сигнал отводится также на дополнительный выход, обозначен-
ный на схеме А1. Его уровень регулируется потенциометром RP1.
Дополнительный выход 2 (А2), который разрешается подключать как
до, так и после регулятора громкости, также может принимать этот
сигнал в зависимости от положения переключателя SA2. Тогда регу-
лировка уровня громкости осуществляется потенциометром RP2.
За этим потенциометром следует операционный усилитель второй
половины микросхемы DA1 (выводы 5-7). Он снижает полное вы-
ходное сопротивление и согласует параметры с последующими эле-
ментами схемы. Это позволит не допустить перегрузки потенциомет-
ра громкости.
Сигнал поступает на второй вход переключателя SA2. Он разреша-
ет направлять сигнал, полученный от регулятора громкости, на потен-
циометр RP3, обслуживающий дополнительный выход 2 (А2). Цепь
управления панорамой также реализуется на этой стадии прохождения
сигнала. В основном она выполняется на тех же принципах, о которых
говорилось ранее, однако некоторые отличия все-таки есть.
В рассмотренных выше модулях микшерных пультов левый и пра-
вый выходы сигнала подключались к шине посредством двух резис-
торов, соединенных с концами потенциометра панорамного управле-
ния. Здесь же выходные сигналы проходят через два операционных
усилителя, находящихся в одной микросхеме DA2. Их роль сводится
к обеспечению возможно низкого значения выходного импеданса
и, следовательно, лучшего согласования с последующими элемента-
ми схемы. Именно на этом уровне реализуется отправка сигнала на
устройство создания главного эффекта в стереофонической версии.
МОДУЛЬ МОНОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА 79
При этом уровень регулируется
сдвоенным потенциометром RP5.
Выходы микросхемы DA2 подклю-
чены к шинным каналам главного
смешивания и подгрупп. Переклю-
чатели SA3 - SA5 позволяют выби-
рать адрес направления сигнала: на
выход главного смесителя, на под-
группу 1 или 2. Отметим, что при-
менение независимых переключа-
телей дает возможность посылать
сигнал на несколько выходов од-
новременно. Трассировка и чертеж
размещения элементов на плате
описываемого устройства представ-
лены на рис. 4.2 и 4.3 соответствен-
но. См. также табл. 4.1.
Для тестирования данного моду-
ля необязательно соединять его с мо-
дулями выхода посредством шины,
достаточно проверить параметры
сигналов на выходных шинных со-
противлениях. Суть проверки рабо-
тоспособности состоит в основном
в том, чтобы проследить за прохож-
дением сигнала от входа модуля до
некоторых отдельных характерных
точек монтажа. При подаче одного
вольта на вход на выходе входного
усилителя нужно снять приблизи-
тельно 0,96 В. Такой уровень сигна-
ла попадает на потенциометры RP1
и RP3 при соответствующей уста-
новке переключателя SA2, а далее
ослабляется до половинного уровня
и попадает на потенциометр регу-
лятора громкости RP2. На выходе
микросхемы DA1 (вывод 7) должен
быть получен уровень напряжения,
приблизительно равный 0,96 В.
Масштаб 1 1.25
Рис 4 2 Трассировка печатной платы
модуля монофонического входа
80 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Масштаб 1:1,25
Рис. 4.3. Размещение элементов на плате модуля монофонического входа
МОДУЛЬ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА 81
Таблица 4.1. Перечень элементов модуля монофонического входа
н : Наименование Обозначение , Номинал Примечание
1 Резисторы к яОС&Яи L. R1 R10, R11.R13, R15 1 кОм 8,2 кОм 0,25 Вт 0 25 Вт
R2, R3, R7, R8, R9, R16-R23 22 кОм 0,25 Вт
R4, R5, R6, R12, R14 IOkOm 0,25 Вт
fem RP1, RP2, RP3, RP5 10 кОм Простые поворотные с логарифмической шкалой
RP4 10 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
PEi/ ; i * «4 Микросхемы Cl 470 пФ Керамический
C2 2,2 мкФ Электролитический цилиндрический
C3-C6 10 мкФ Электролитические цилиндрические
C100, C102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
C101.C103 DA1.DA2 100 нФ TL072 Керамические Сдвоенные операционные усилители
• Прочее - ' _ SAI -SA5 Кнопочные переключатели на.два положения
При любом из крайних положений потенциометра регулировки
панорамой RP4 напряжение на одном из двух соответствующих вхо-
дов микросхемы DA2 должно составлять 0.59 В. Оно снижается при-
близительно до 0,42 В, когда движок потенциометра устанавливается
в центральное положение. В заключение можно проверить уровни
сигналов на концах резисторов, выходящих на шину связи. Разумеет-
ся, шинопровод при этом должен быть отключен.
Выбор типов операционных усилителей не столь важен при реали-
зации этого модуля. Микросхема типа TL072 может вполне подойти.
К тому же она дешевле, чем, например, LM833 или NE5532, хотя по-
следние имеют лучшие технические характеристики: низкий уровень
шума и низкое потребление тока.
МОДУЛЬ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА
Данное устройство имеет те же функциональные особенности, что
и модуль монофонического входа, за исключением цепи управления
панорамой. Следовательно, принципиальные схемы модулей похожи.
Впрочем, поскольку речь идет о стереофоническом сигнале, схема его об-
работки удваивается для одновременного и независимого прохождения
6-1399
82 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
входных сигналов по левому и правому каналам. Принципиальные
схемы каналов идентичны и представлены на рис. 4.4 и 4.5 соответ-
ственно.
Рис. 4.4. Схема модуля стереофонического входа (левый канал)
Необходимо учитывать один принципиальный момент: каналы по-
разному подключены к внутренней шине. Как и в монофонической
версии, входной сигнал сначала обрабатывается входным усилителем
DA1 (выводы 1-3). Полученный сигнал, инвертированный по фазе,
используется для контрольного прослушивания, включаемого кон-
тактами SA1, для дополнительного отвода AUX1, управляемого по-
тенциометром RP1, для регулировки громкости, осуществляемой
МОДУЛЬ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО 8ХОДА 83
Рис. 4.5. Схема модуля стереофонического входа (правый канал)
потенциометром RP2, и для дополнительного отвода AUX2, подсо-
единяемого к регулятору громкости с помощью переключателя SA2
и управляемого потенциометром RP3.
После потенциометра громкости RP2 следует операционный уси-
литель DA2 (выводы 5-7). Он обеспечивает низкое полное выходное
сопротивление, необходимое для следующих цепочек: связь с потен-
циометром отправки сигнала на устройство стереофонического эф-
фекта RP4, дополнительный отвод AUX2, подключаемый после ре-
гулятора громкости, вывод сигнала на главные выходы микшера,
подключаемые контактами SA3 - SA5.
84 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Масштаб 1:1,25
Рис 4.6. Трассировка печатной платы
модуля стереофонического входа
Трассировка печатной платы мо-
дуля и чертеж размещения деталей
на плате приведены на рис. 4.6 и 4.7
соответственно. Перечень элемен-
тов указан в табл. 4.2.
Работоспособность модуля мо-
жет быть проверена тестировани-
ем по принципу, описанному для
монофонического модуля.
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА
И ВЫХОДА ПОДГРУПП
Поскольку выходы главного сме-
шанного сигнала и подгрупп ана-
логичны, рассмотрим один модуль
для обоих типов выходов. При ре-
ализации устройства монтируе-
мые элементы должны соответ-
ствовать типу выхода, для которого
предназначаются. Если обрабаты-
ваются стерео(}юнические сигналы,
схема должна быть двойной (для
обработки левого и правого кана-
лов, рис. 4.8 и 4.9 соответственно).
См. также табл. 4.3.
Верхняя часть схемы имеет сход-
ство со схемой модуля выхода мик-
шерного пульта с дополнительны-
ми отводами (см. главу 3).
Первой функцией описываемо-
го устройства, общей для обоих
типов выходов (главного микшер-
ного и подгрупп), является преоб-
разование сигналов шины из токо-
вого типа в выходное напряжение.
Для этой цели служат операцион-
ные усилители DA1 и DA3 (выво-
ды 1-3), каждый из которых об-
рабатывает свой канал сигнала.
Чтобы использовать модуль для
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА И ВЫХОДА ПОДГРУПП 85
Рис 4 7 Размещение элементов на плате модуля стереофонического входа
86 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Таблица 4 2. Перечень элементов модуля стереофонического входа
Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1.R14 1 кОм 0,25 Вт
R2.R3, R7-R13, R15, R16, R20-R26 22 кОм 0,25 Вт
R4-R6, R17-R19 10 кОм 0.25 Вт
R9, R10 100 кОм 0,25 Вт
V-“ ч-' , Потенциометры RP1 - RP4 ЮкОм Сдвоенные поворотные с лотасифмической шкалой
, Конденсаторы £ .. . • .Л А, •' С1.С5 470 пФ Комические
С2, С6 2,2 мкФ Электролитические цилиндрические
СЗ, С4, С7 С8 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С100.С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С101.С103 100 нФ Керамические
Микросхемы DA1.DA2 TL072 Сдвоенные операционные усилители
’ Прочее SAI -SA5 Кнопочные переключатели на два положения
обоих типов выхода, применяют клеммные колодки CN1 и CN4, раз-
мещенные до входов операционных усилителей. В таком случае удает-
ся легко подключиться к соответствующим гроводам шины: главному
микшерному сигналу, подгруппе 1 или 2.
За операционными усилителями следуют две клеммные колодки
CN2 и CN5, предназначенные для возможной вставки обрабатыва-
ющей цепочки, например корректора тембра. Разумеется, при отсут-
ствии такой цепочки клеммы 1 и 2 этой колодки должны обязательно
быть замкнуты.
Окончательно выходные сигналы получаются после прохождения
через регулятор громкости RP2 и выходные усилители DA2 и DA4.
Подстроечные (юстировочные) потенциометры RP1 и RP3 компен-
сируют уменьшение коэффициента усиления входных модулей, при-
близительно составляющее 0,4 дБ. Так же, как и во входных модулях,
здесь имеется возможность направлять выходные сигналы на кон-
трольное прослушивание при помощи переключателя SA1.
Рассмотренная часть схемы является общей для обоих типов выхо-
дов модуля. Для выходов же подгрупп схему следует дополнить
цепочкой, позволяющей направить выходной сигнал на главный мик-
шерный выход. Уровень направляемого сигнала регулируется потен-
циометром RP4, за которым следуют операционные усилители DA1
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА И ВЫХОДА ПОДГРУПП 87
проел. MIX
Рис. 4 8 Схема модуля главного выхода и выхода подгрупп (левый канал)
и DA3 (выводы 5-7). С их выходов сигналы поступают на внутрен-
нюю шину через резисторы R8 и R17.
88 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Рис. 4.9. Схема модуля главного выхода и выхода подгрупп (правый канал)
проел. MIX
Вторая часть схемы не используется и не должна быть установле-
на в модуле главного выхода, поскольку возможно закольцовывание
МОДУЛЬ ГЛАВНОГО ВЫХОДА И ВЫХОДА ПОДГРУПП 89
Таблица 4.3. Перечень элементов модуля главного выхода и выхода подгрупп
Наименование у Обозначение - ] v Номинал - *' . Примечание •
R1-R6-R,°- 22 кОм R15-R18 0,25 Вт
R2, R11 8,2 кОм 0,25 Вт
R3, R4, R12, R13 10 кОм 0,25 Вт
R5, R14 470м 0,25 Вт
.. 41отенцж)метры . RP1.RP3 4,7 кОм Подстроечные
RP2, RP4 10 кОм Сдвоенные поворотные с логарифмической шкалой
|-<4 * .Конденсаторы ' * '• Cl, С5 33 пФ Керамические
С2, С6, С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
СЗ.С7 47 пФ Керамические
С4.С8 4,7 мкФ Электролитические цилиндрические
С101.СЮЗ 100 нФ Керамические
Микросхемы ч DA1.DA3 LM833, NE5532 Сдвоенные операционные усилители
DA2.DA4 NE5534 Сдвоенные операционные усилители
~ ч/- , Прочее SA1 Кнопочный переключатель на два положения
всей схемы и возникновение самовозбуждения. На практике же опе-
рационные усилители DA1 и DA3 устанавливаются, так как речь идет
о моделях двойного назначения, одна половина которых служит для
преобразования сигналов шины. Поэтому по одному варианту резис-
торы R7 и R16 должны быть установлены, другой вариант - их гнез-
да замкнуты перемычками.
Проверить и настроить это устройство можно, не используя вход-
ной модуль. В качестве источника тестового сигнала достаточно при-
менить генератор. Напряжение с его выхода подается через резистор
сопротивлением 22 кОм, обеспечивающий необходимое преобразова-
ние сигнала в ток, на входные операционные усилители DA1 и DA3
(выводы 1-3).
На выходах усилителей можно наблюдать сигнал той же амплитуды,
но противоположный по фазе. Сигнал проверяется также на выходе мо-
дуля, на уровне контрольного прослушивания и на шинном контакте.
Для настройки коэффициента усиления нужно либо подключить
модуль входа, подав на него сигнал от генератора, либо подсчитать пред-
варительно значение коэффициента усиления, которое необходимо
90 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
получить и подстроить его по методике, данной в предыдущем разде-
ле. В первом случае при помощи подстроечных потенциометров RP1
и RP3 нужно получить уровень выхода, идентичный уровню входа
(при этом потенциометры громкости устанавливаются на максимум).
Во втором случае можно воспользоваться результатами ранее проте-
стированного модуля входа, зная уровни генератора и выхода. Зада-
вая генератором уровень полученного ранее выходного напряжения,
при помощи юстировок RP1 и RP3 получают первичное значение уров-
ня генератора, используемое ранее при настройке модуля входа.
Таким образом, для удобства проведения настроечных операций
при монтаже модуля следует расположить юстировочные потенцио-
метры на обратной стороне платы. Тогда их будет удобно подстраи-
вать. В качестве операционных усилителей DA1 и DA3 можно пред-
ложить известные микросхемы LM833 и NE5532, имеющие низкий
уровень шума. Что касается выходных усилителей, то предпочтитель-
ней использовать тип NE5534, поскольку эта микросхема может быть
нагружена полным сопротивлением менее 600 Ом без потерь макси-
мального значения напряжения.
Трассировка печатной платы и чертеж размещения элементов мо-
дуля представлены на рис. 4.10 и 4.11 соответственно.
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА УСТРОЙСТВО ЭФФЕКТА
Этот стереофонический модуль обрабатывает сигнал, отправляемый
на устройство эффекта. Принципиальная схема состоит из левого
и правого каналов. Функция модуля состоит в подаче выходного сиг-
нала на внешнее устройство создания эффекта и обратном его при-
еме. Таким образом, возвращаемый с устройства эффекта сигнал сме-
шивается с главными микшерными сигналами, сигналами подгрупп
и дополнительного выхода 1. Схема состоит из двух частей: одна пред-
назначена для приема выходных сигналов, поступающих с левого или
правого канала модулей входа, другая получает возвратный сигнал
с наличием эффекта и подает его на соответствующие выходы микшер-
ного пульта. Схемы левого и правого каналов (рис. 4.12 и 4.13 соответ-
ственно) идентичны за исключением соединений с шиной связи.
Верхняя часть схемы, обеспечивающая отправку сигнала на внеш-
нее устройство, аналогична схеме модуля главного выхода. Отличие
состоит в отсутствии клемм для вставки цепи обработки сигнала, по-
скольку выход и так предназначен для внешней обработки.
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА УСТРОЙСТВО ЭФФЕКТА 91
Рис. 4.10. Трассировка печатной платы модуля главного выхода и выхода подгрупп
На входе, куда возвращается сигнал с устройства эффекта, установ-
лены клеммные колодки CN3 и CN8 (в стереофоническом вариан-
те). Если устройство создания эффекта является монофоническим,
92 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Рис. 4.11. Размещение элементов на плате модуля главного выхода и выхода подгрупп
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА УСТРОЙСТВО ЭФФЕКТА 93
Рис. 4.12. Схема модуля выхода на устройство эффекта (левый канал)
необходимо соединить его выход с двумя входами возврата одновре-
менно. Тогда сигнал поступит на правый и левый каналы главного мик-
шерного сигнала MIX и подгрупп 1 и 2. Использование специального
94 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
штекера с размыканием цепи позволяет автоматически коммутиро-
вать входы возврата (левый и правый) при монофоническом или сте-
реофоническом вариантах.
Рис 4.13 Схема модуля выхода на устройство эффекта {правый канал)
Уровень сигнала, пришедшего от устройства внешнего эффекта,
может регулироваться перед подачей на шину связи при помощи
потенциометра RP2 После RP2 следует операционный усилитель
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА УСТРОЙСТВО ЭФФЕКТА 95
(DA1 или DA3, выводы 5-7); его функция - инвертировать фазу
входного сигнала до его поступления на шину и понизить импеданс
этого каскада. Дальнейший путь сигнала может быть выбран посред-
ством переключателей SA2 - SA5.
При проверке и настройке выходной части модуля используется
метод, применяемый для модуля главного выхода. Тестирование воз-
вратной части модуля ограничивается подачей некоторого сигнала
и проверкой его наличия/отсутствия (в зависимости от положений
переключателей) на резисторах шины. Трассировка печатной пла-
ты и чертеж размещения элементов приведены на рис. 4.14 и 4.15
соответственно, внешний вид устройства представлен на рис. 4.16.
См. также табл. 4.4.
Таблица 4.4 Перечень элементов модуля выхода на устройство эффекта
Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1.R6, R8-R14, R19, R21 - R26 22 кОм 0,25 Вт
R2.R15 8,2 кОм 0,25 Вт
R3, R4, R16, R17 ЮкОм 0,25 Вт
R5, R18 47 0м 0,25 Вт
R7.R20 1 кОм 0,25 Вт
Потенциометры RP1.RP2 10 кОм Сдвоенные поворотные с логарифмической шкалой
RP6, RP7 4,7 кОм Подстроечные
Конденсаторы С1.С8 33 пФ Керамические
С2, С7, С9, С14, С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
СЗ, СЮ 47 пФ Керамические
С4, С6, С11, С13 2,2 мкФ Электролитические цилиндрические
С5, С12 470 пФ Керамические
С101.С103 100 нФ Керамические
Микросхемы DA1.DA3 ТЮ72 Сдвоенные операционные усилители
DA2.DA4 TL071 Сдвоенные операционные усилители
Прочее SAI -SA5 Кнопочные переключатели на два положения
Если не удается приобрести и установить малогабаритные подстро-
ечные (юстировочные) резисторы, то резисторы больших размеров
следует установить с обратной стороны платы - со стороны медных
дорожек.
96 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Рис. 4.14. Трассировка печатной платы модуля выхода на устройство эффекта
МОДУЛЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВЫХОДА
Данное устройство предназначено для обработки сигналов, отводимых
на дополнительные монофонические выходы 1 и 2. Принципиальная
МОДУЛЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВЫХОДА 97
схема, представленная на рис. 4.17, аналогична схеме монофоничес-
кого модуля главного выхода
Рис. 4 / 5 Размещение элементов на печатной плате
модуля выхода на устройство эффекта
7-1399
98 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Рис 4.16 Внешний вид модуля выходо но устройство эффекта
Соединительные клеммы колодки CN1 позволяют выбрать обра-
батываемый сигнал (А1 или А2). Схема содержит регулировку гром-
кости на основе потенциометра RP1, подстройку коэффициента уси-
ления при помощи юстировочного потенциометра RP2 и выход на
контрольное прослушивание, управляемый переключателем SA1.
Испытывая и настраивая данный модуль, вы будете повторять дей-
ствия, описанные в главе 3.
Трассировка печатной платы и размещение деталей представлены
на рис. 4.18 и 4.19 соответственно. См. также табл. 4.5.
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА ПРОСЛУШИВАНИЕ
Данное устройство предназначено для вывода сигнала контрольного
прослушивания с шипы внутренней связи на выходной разъем для
подключения наушников (головных телефонов). Схема рассчитана на
применение наушников динамического типа с полным сопротивлени-
ем в диапазоне от 32 до 600 Ом. Несмотря на то, что в данном случае
сигнал контрольного прослушивания является монофоническим, ис-
пользуются стереофонические наушники. Принципиальная схема мо-
дуля представлена на рис. 4.20.
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА ПРОСЛУШИВАНИЕ 99
проел
Рис. 4 17 Схемо модуля дополнительного выхода
1
100 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Рис. 4.18. Трассировка печатной платы модуля дополнительного выхода
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА ПРОСЛУШИВАНИЕ 101
Рис. 4.19. Размещение злементов на печатной плате модуля дополнительного выхода
102 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Таблица 4.5. Перечень элементов модуля дополнительного выхода
\ ... \ V». - Наименование Обозначение Номинал Примечание
• Резисторы R1.R6 22 кОм 0,25 Вт
R2 8,2 кОм 0,25 Вт
R3.R4 10 кОм 0,25 Вт
R5 470м 0,25 Вт
'Г "• RP1 10 кОм Простой поворотный с логарифмической шкалой
RP2 4,7 кОм Подстроечный
Конденсаторы . С1 33 пФ Керамический
С2.С4, С100.С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
1 СЗ 47 пФ Керамический
С101.С103 100 нФ Керамические
Микросхемы DA1.DA2 TL071 Сдвоенные операционные усилители
Прочее SA1 Кнопочный переключатель на два положения
Рис. 4.20. Схема модуля выхода на прослушивание
1
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА ПРОСЛУШИВАНИЕ ЮЗ
Рис. 4 21. Трассировка печатной платы модуля выхода на прослушивание
104 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Рис. 4.22 Размещение элементов на печатной плате модуля выхода на прослушивание
МОДУЛЬ ВЫХОДА НА ПРОСЛУШИВАНИЕ 105
Сигнал, находящийся на шинном токопроводе (сокращенное обо-
значение - Контр, проел.), имеет токовую природу. Следовательно,
прежде всего необходимо его преобразование в напряжение. Это осу-
ществляется посредством операционного усилителя DA1. Выход на
прослушивание реализуется усилителем мощности DA2, рекоменду-
емый тип которого - LM386N-4. Схема, имеющая питание 15 В, мо-
жет обеспечить выходную мощность в 1 Вт при нагрузке 8 Ом, что
совершенно достаточно для достижения цели. В предлагаемой кон-
фигурации схемы коэффициент усиления по напряжению равен 20.
Громкость прослушивания регулируется потенциометром RP1.
Испытание модуля может производиться по описанной ранее ме-
тодике, при этом сигнал подается через резистор сопротивлением
22 кОм на вход операционного усилителя DA1, а прохождение сиг-
нала проверяется в контрольных точках схемы при помощи осцил-
лографа.
Трассировка печатной платы и чертеж размещения элементов пред-
ставлены на рис. 4.21 и рис. 4.22 соответственно. Внешний вид модуля
выхода на прослушивание приведен на рис. 4.23. См. также табл. 4.6.
Рис 4.23. Внешний вид модуля выхода на прослушивание
106 МОДУЛИ МИКШЕРНОГО ПУЛЬТА, ИМЕЮЩЕГО ПОДГРУППЫ
Таблица 4.6. Перечень элементов модуля выхода но прослушивание
. Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1.R2 22 кОм 0,25 Вт
R3 3,3 кОм 0,25 Вт
R4.R5 470 Ом 0,25 Вт
R6.R7 100 Ом 0,25 Вт
Потенциометр RP1 ЮкОм Простой поворотный с л । аритмической шкалой
Конденсаторы С1 33 пФ Керамический
С2 2,2 мкФ Электролитический цилиндрический
СЗ, С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С4 47 нФ Слюдяной
С5 100 мкФ Электролитический цилиндрический
С101, С103 100 нФ Керамические
Микросхемы DA1 TL071 Сдвоенные операционные усилители
DA2 LM386N-4 Усилитель мощности
Прочее CN1 JACK Штекерный стереоразъем
ГЛАВА
СТРАНИЦА
1 Структура и модели микшерного пульта 9
2 Модули стереомикшера 35
3 Модули микшерного пульта с дополнительными подключениями 53
4 Модули микшерного пульта, имеющего подгруппы 73
5
МОДУЛИ
ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
Электрические характеристики
основных источников сигнала 108
Модуль предусилителя
для асимметричного микрофона 111
Модуль предусилителя
для симметричного микрофона 114
Модуль предусилителя
для монофонического входа
типа«линия» 117
Модуль предусилителя
для стереофонического входа
типа «линия» 120
6 Модули обработки 123
7 Приложение 137
108 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
Разнообразие электрических характеристик подсоединяемых к мик-
шерным пультам источников требует адаптации входов к обрабаты-
ваемым сигналам. Номинальный внутренний режим работы пультов
далеко не всегда соответствует уровню сигналов источников. Следо-
вательно, их необходимо привести в соответствие с электрическими
характеристиками источников. Это можно сделать при помощи цепей
предварительного усиления, расположенных на входах пульта.
Универсальный предусилитель мог бы обрабатывать сигналы, ис-
ходящие ото всех имеющихся источников: микрофонов, электромузы-
кальных инструментов, внешних выходов электронных устройств,
магнитофонов и прочей аппаратуры типа «линия».
На практике же используются предусилители, приспособленные для
обработки сигналов источника с точно определенными электрически-
ми характеристиками.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛА
Электрическими параметрами источника сигнала являются следу-
ющие: диапазон возможных напряжений и полных сопротивлений,
асимметричный или симметричный режимы его передачи, тип источ-
ника (монофонический или стереофонический). Для более полного
анализа (например, при подключении проигрывателя виниловых пла-
стинок) необходимо учитывать выходную частотную характеристику
источника, которая в случае нелинейности требует коррекции на уров-
не предусилителя. В рамках настоящей книги такой тип источника
не рассматривается.
В зависимости от диапазона номинальных напряжений источников
и внутреннего рабочего напряжения пульта определяются предель-
ные коэффициенты усиления предусилителей, которые позволяют
согласовать номинальные уровни источников и пульта.
Полное входное сопротивление, которым должен обладать предуси-
литель, определяется на основе анализа всего диапазона возможных
полных сопротивлений подключаемых источников. Оно не должно
быть слишком слабым по сравнению с сопротивлением источника, что-
бы не занижать (не шунтировать) его выходное напряжение.
С другой стороны, полное входное сопротивление не должно быть
и слишком высоким, поскольку тогда повышается чувствительность
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛА 109
Источник Приемник
Асимметричное
соединение
Симметричное
соединение
Рис. 5.1. Асимметричное
и симметричное соединение
к внешним возмущениям и электрическим наводкам, которые могут
возникать на проводах связи с источником. Правильным выбором счи-
тается величина полного сопротивления входа усилителя, в десять раз
превышающая максимальную величину сопротивления источника.
Передача сигнала источника может осуществляться симметрич-
ным или асимметричным способом. В первом случае используется
только два провода связи источника сигна-
ла с предусилителем. Один из них служит
для передачи собственно сигнала, второй -
для связи с массой (рис. 5.1).
Такой способ соединения имеет один не-
достаток: связь становится более чувстви-
тельной к внешним электрическим полям,
которые могут генерировать паразитные
токи, накладывающиеся на ток полезного
сигнала. В источнике слабого уровня, на-
пример в микрофоне, эти токи могут про-
являться достаточно сильно В результате
возникает фон, мешающий основному зву-
ку. Подобное «гудение» связано с нарушением соотношения сигнал/
шум. Это происходит тогда, когда неподалеку от кабелей микшерно-
го пульта находятся обычные электрические провода или кабели свя-
зи слишком длинны.
Для защиты от внешних помех лучше использовать симметричный
(трехпроводной) тип связи. Один провод служит для соединения масс
и одновременно выполняет функцию защитного экрана, а два других
передают собственно полезный сигнал. Однако он не просто идет по
двум проводам, как в предыдущем случае. Источник сконструирован
таким образом, что вырабатывает от одного сигнала два напряжения
одинаковой амплитуды, но противоположных по фазе.
При подключении источника к предусилителю два напряжения
порождают два тока одинаковой амплитуды, противоположных по
фазе. Для правильного обеспечения такой связи предусилитель дол-
жен быть приспособлен для работы с разностью этих двух сигналов.
Но, так как последние приходят на вход в противофазе, а один из вхо-
дов предусилителя - фазоинверсный, в результате сигналы не унич-
тожают друг друга, а складываются. Внешние же помехи, наоборот,
110 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
наводят на соединительных проводах токи не только одинаковой ам-
плитуды, но и одинаковой фазы, поэтому, пройдя предусилитель, сиг-
налы помех взаимно гасятся.
Описанный вид связи предпочтительнее использовать для под-
ключения микрофонов, поскольку у них очень слабое напряжение
сигнала. Также он устанавливается на удаленных соединениях типа
«линия», где применяются длинные провода, например для связи с уси-
лителями мощности.
Источники, звук которых либо усиливается, либо записывается, де-
лятся на две категории, которые и определяют два вида схем преду-
силения.
К первой относятся микрофоны. Они различаются принципами дей-
ствия и могут быть динамическими, электретными или электростати-
ческими. Полное сопротивление микрофонов колеблется в диапазоне
от 150 до 600 Ом. Выходное напряжение зависит от чувствительности
микрофона и от сообщаемого звукового давления. Чувствительность
может выражаться в мВ/Па или 0,1 мВ/Бар, что соответствует напря-
жению холостого хода, или указывается в децибелах. В таком случае
уровень 0 дБ соответствует величине 1 В/мкБар. На практике напря-
жения, вырабатываемые микрофонами, находятся в полосе значений от
нескольких единиц до десятков и даже сотен милливольт.
Ко второй категории звуковых источников относятся электромузы-
кальные инструменты, синтезаторы, устройства внешней обработки
звука и магнитофоны (стереофонические, многодорожечные, аналого-
вые либо цифровые (с аналоговыми выходами)). Такие источники час-
то называют «линия» или «модуляционная линия».
Обычные значения номинальных напряжений этих источников со-
ставляют -20 дБмВт, -10 дБмВт, 0 дБм Вт или +4 дБмВт, что соответ-
ствует диапазону напряжений от 77 мВ до 1,23 В.
Полное выходное сопротивление находится в пределах от несколь-
ких десятков до нескольких сотен Ом, реже превышает 2 кОм. Чаще
всего используется асимметричная связь. Симметричный связь обыч-
но устанавливается на дорогостоящем профессиональном оборудова-
нии. Таким образом, два типа связи сосуществуют.
Для правильного подключения рассмотренных категорий источ-
ников звукового сигнала к входным модулям трех рассмотренных
разновидностей микшерного пульта предлагается два вида модулей
предусилителей, каждый в двух исполнениях. Два из них - микро-
фонные модули предусилителей. Один служит для асимметричного
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ АСИММЕТРИЧНОГО МИКРОФОНА 1 / /
типа связи, другой - для симметричного. Остальные являются моду-
лями предусилителей типа «линия» в монофонической и стереофо-
нической версиях.
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ
ДЛЯ АСИММЕТРИЧНОГО МИКРОФОНА
Данное устройство (рис. 5.2) предназначено для подключения мик-
рофонов, полное выходное сопротивление которых колеблется в ин-
тервале от 150 до 600 Ом. Входное сопротивление предусилителя при
этом составляет 2 кОм. Диапазон коэффициентов усиления, удовле-
творяющий большинству реальных моделей, - от 20 до 60 дБ.
Рис. 5.2. Схемо предусилителя для асимметричного микрофона
Модуль предусилителя для асимметричного микрофона состоит из
двух частей, каждая из которых выполнена на одной половине мик-
росхемы операционных усилителей DA1 типа NE5532. Эта микросхе-
ма часто применяется в качестве предварительного усилителя для
микшерных пультов. Основным ее преимуществом является низкий
уровень шума. Разумеется, можно использовать микросхемы и более
совершенных серий, лишь бы они были совместимы по цоколевке
и рабочим характеристикам.
Построение предусилителя по двухкаскадной схеме позволяет рас-
пределить коэффициент усиления на две части. Входной каскад (вы-
воды 1-3 микросхемы DA1) обеспечивает регулируемое усиление
между 10 и 50 дБ. Второй каскад (выводы 5-7 той же микросхемы)
добавляет еще 10 дБ, что позволяет получить желаемый диапазон
усиления. Такое разделение необходимо, поскольку коэффициент
усиления в 60 дБ нельзя получить на высоких частотах при помощи
/ /2 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
только одного усилителя. Причиной этого является падение в усили-
теле внутреннего коэффициента усиления (при разомкнутой обрат-
ной связи). На частоте 10 кГц оно составляет 60 дБ.
Резисторы R1 и R2, собранные в параллель, определяют полное
входное сопротивление предусилителя, равное 1,8 кОм. Конденсато-
ры С1 и С2 выполняют функции пропускных фильтров низких и вы-
соких частот соответственно. Таким образом, мы имеем необходимые
расчетные ограничения по частоте проходящего сигнала, позволяю-
щие избавиться от возможных вредных помех.
Степень усиления предусилителя регулируется вращающимся по-
тенциометром RP1. Его минимальная величина определяется соотно-
шением (1 + R4 / R3). Если значение сопротивления потенциометра
RP1 не равно нулю, коэффициент усиления предусилителя опреде-
ляется по формуле (1 + (R4 + RP1) / R3). Функция резистора R5
и конденсатора СЗ состоит в том, чтобы снижать усиление на очень
высоких частотах и уничтожать возникающие предельные пики в слу-
чае их появления.
На первом каскаде можно отметить сохранение коэффициента уси-
ления при постоянном напряжении. Последовательно с резистором R3
не включен никакой конденсатор. Это сделано для того, чтобы умень-
шить коэффициент усиления при постоянном напряжении до едини-
цы. Следовательно, любое входное напряжение смещения усилителя
будет увеличено на 50 дБ или приблизительно в 320 раз. Например, при
изменении напряжения смещения от 0,5 мВ до 5 мВ постоянное напря-
жение на выходе составит от 160 мВ до 1,6 В, что может показаться
чрезмерным. Если бы последовательно с резистором R3 был установ-
лен блокировочный конденсатор, его величина равнялась бы прибли-
зительно 100 мкФ, и это нужно было бы учитывать. Здесь же конден-
сатор отсутствует, а блокировка постоянной составляющей выходного
напряжения осуществляется на входе второго каскада.
Не следует забывать и о том, что второй каскад вносит дополни-
тельное усиление в 10 дБ, соответствующее коэффициенту 3,16. Если
выходной сигнал всего предусилителя будет близок к насыщению
(предельное значение 12-13 В), то амплитуда выходного сигнала пер-
вого каскада составит максимум 4 В. Постоянная составляющая на-
пряжения (2 В), наложенная на этот сигнал, не вызывает насыщения.
Что касается второго каскада, то здесь последовательно с резистором
R8 включен конденсатор С5, сводящий к минимуму постоянную со-
ставляющую напряжения выхода.
Трассировка печатной платы модуля показана на рис. 5.3.
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ АСИММЕТРИЧНОГО МИКРОФОНА /13
Рис. 5.3. Трассировка печатной платы предусилителя для асимметричного микрофона
Размеры платы позволяют вставить ее в цепь после входных моду-
лей микшерного пульта с подгруппами и дополнительными подклю-
чениями. Разумеется, этот вариант пригоден и для стереомикшера.
Расположение деталей показано на рис. 5.4. См. также табл. 5.1.
Рис. 5.4. Расположение деталей на плате предусилителя для асимметричного микрофона
8-1399
114 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
Таблица 5.1. Перечень элементов предусилителя для асимметричного микрофона
Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1 2,2 кОм 0,25 Вт
R2.R7 10 кОм 0,25 Вт
R3 330 Ом 0,25 Вт
R4.R5 680 Ом 0,25 Вт
R6.R8 22 кОм 0,25 Вт
R9 470м 0,25 Вт
Потенциометр т ’Чк .Л'? f' 'Г RP1 100 кОм Простой поворотный с логарифмической шкалой
Конденсаторы С1 2,2 нФ Керамический
С2, С4,05 4,7 мкФ Электролитические цилиндрические
СЗ 470 пФ Керамический
С6 56 пФ Керамический
С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С101.С103 100 нФ Керамические
<росхем! DA1 NE5532 Сдвоенные операционные усилители
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ
ДЛЯ СИММЕТРИЧНОГО МИКРОФОНА
Этот модуль обладает теми же характеристиками усиления и входно-
го сопротивления, что и предыдущий. Он предназначен для работы
с микрофонами, имеющими симметричную связь.
Для функции усиления применена специализированная микро-
схема SSM2017. Она предназначена для реализации микрофонных
SSM2017
Рис. 5 5 Цоколевка
микросхемы SSM2017
предусилителей, обладает прекрасными тех-
ническими характеристиками и проста в об-
ращении. Основные преимущества микро-
схемы: низкий уровень шума, коэффициент
искажений, равный 0,01% при усилении 100,
полоса пропускания до 1 мГц при усилении
100, высокое быстродействие. Цоколевка мик-
росхемы в восьмиконтактном исполнении
представлена на рис. 5.5 Схема предлагаемо-
го модуля на базе микросхемы SSM2017 дана
на рис. 5.6.
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ СИММЕТРИЧНОГО МИКРОФОНА 1 /5
Рис. 5.6. Схема предусилителя для симметричного микрофона
Следует отметить, что число элементов, необходимых для реализа-
ции этого предусилителя, уменьшилось по сравнению с описанным
ранее. Кроме того, большая их часть теперь находится на входе схемы
перед усилителем DA1. Для установки необходимого коэффициента
усиления требуется размещение регулировочного сопротивления меж-
ду выводами 1 и 8 микросхемы. Значение этого коэффициента опреде-
ляется соотношением 1 + (10 кОм / RG), где RG - общее сопротивле-
ние, имеющееся между выводами 1 и 8 микросхемы. В нашем случае
оно складывается из сопротивлений резисторов R4, R5 и потенциомет-
ра RP1. Резистор R1 определяет максимальный коэффициент усиле-
ния, составляющий 60 дБ. Потенциометр RP1 позволяет регулировать
усиление по постоянному току до минимального значения в 20 дБ.
Полное входное сопротивление предусилителя определяется сопротив-
лениями резисторов Rl - R3 и составляет приблизительно 2 кОм. Кон-
денсаторы С1 и С2 блокируют появление на входе постоянной со-
ставляющей напряжения, поступающего от внешних цепей питания
микрофона. Рабочие напряжения этих конденсаторов должны быть
больше стандартного напряжения 48 В, питающего микрофоны. В ка-
честве рабочего напряжения конденсаторов обычно выбирают 63 В.
Стабилитроны DI - D4 выполняют ту же защитную функцию. Они
ограничивают входное напряжение операционного усилителя при ис-
пользовании внешнего питания микрофонов.
Трассировка печатной платы модуля приведена на рис. 5.7, чертеж
размещения деталей - на рис. 5.8. См. также табл. 5.2.
116 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
Рис. 5.7. Трассировка печатной платы
предусилителя для симметричною микрофона
Рис. 5.8 Размещение элементов на печатной плоте
предусилителя для симметричного микрофона
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ МОНОФОНИЧЕСКОЕО ВХОДА ТИПА 'ЛИНИЯ* 117
Таблица 5.2. Перечень элементов предусилителя для симметричного микрофона
'’ Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1.R5 2,2 кОм 0,25 Вт
R2, R3, R4 10 кОм 0,25 Вт
R6 47 0м 0,25 Вт
Потенциометр RP1 2,2 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
- Конденсаторы С1.С2 47 мкФ Электролитические цилиндрические
сз 2,2 нФ Керамический
С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С101.С103 100 нФ Керамические
- Микросхемы DA1 SSM2017 Операционный усилитель
Полупроводники DI -D4 12В Стабилитроны
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ
ДЛЯ МОНОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА ТИПА «ЛИНИЯ»
Данное устройство предназначено для использования с монофоничес-
кими источниками, номинальный выходной уровень которых колеб-
лется между -30 и +6 дБмВт или от 24,5 мВ до 1,55 В. Предельное зна-
чение входного напряжения составляет 13 В. Установленный диапазон
коэффициентов усиления находится в пределах от -6 до +30 дБ.
Полное расчетное входное сопротивление, лежащее в основе боль-
шинства обычно применяемых источников, приблизительно состав-
ляет 20 кОм. Впрочем, этого сопротивления недостаточно, например,
для прямого подключения электрогитары. На входе предпочтитель-
нее было бы иметь как минимум 47 кОм. Однако гитаристы предпо-
читают настраивать звук на своем собственном усилителе. Тогда звук
снимается микрофоном или подключением к прямому выходу усили-
теля гитары, если таковой имеется в наличии. Схема модуля пред-
усилителя представлена на рис. 5.9.
В данном устройстве используется только один операционный
усилитель. Сначала входной сигнал, подаваемый на схему, ослабля-
ется приблизительно на 12 дБ. При этом заранее предусматривает-
ся максимальное значение номинального уровня сигнала (6 дБмВт)
и учитывается минимальный коэффициент усиления усилителя, ко-
торый согласно выбранным элементам составляет 6 дБ Таким об-
разом, для входного сигнала, уровень которого равен 6 дБ, уровень
118 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
выходного сигнала составит 0 дБмВт. Коэффициент усиления пред-
усилителя может регулироваться потенциометром RP1, имеющим ло-
гарифмическую шкалу изменения величины сопротивления.
Рис. 5.9. Схема монофонического предусилителя типа «линия»
Трассировка печатной платы модуля и чертеж расположения эле-
ментов даны на рис. 5.10 и 5.11 соответственно. См. также табл. 5.3.
Рис. 5.10. Трассировка печатной платы
монофонического предусилителя типа «линия»
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ МОНОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА ТИПА «ЛИНИЯ» 119
Рис. 5.11. Возмещение компонентов на плоте
монофонического предусилителя типа «линия»
Тоблица 5.3. Перечень элементов монофонического предусилителя типа «линия»
Наименование Обозначение , Номинал Примечание
Резисторы R1 15кОм 0,25 Вт
R2 4,7 кОм 0,25 Вт
R3, R4 3,9 кОм 0,25 Вт
R5 470м 0,25 Вт
i Потенциометр RP1 470 кОм Простой поворотный с логарифмической шкалой
Конденсаторы С1 4,7 мкФ Электролитический цилиндрический
С2 150 пФ Керамический
СЗ, С100, С102 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С4 10 пФ Керамический
С101.С103 100 нФ Керамические
Микросхема DA1 TL071 Операционный усилитель
120 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ
ДЛЯ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ВХОДА ТИПА «ЛИНИЯ»
Данное устройство представляет собой стереофоническую версию пре-
дыдущей модели, поэтому повторяет все ее характеристики и принци-
пиальную схему Чертеж схемы приводится на рис. 5.12, а трассировка
Рис. 5.12. Схема стереофонического предусилителя типа «линия»
Рис. 5.13. Трассировко печатной платы стереофонического усилителя типо «линия»
МОДУЛЬ ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОТО ВХОДА ТИПА «ЛИНИЯ» 121
печатной платы и размещение деталей - на рис. 5.13 и 5.14 соответ-
ственно. Внешний вид стереофонического предусилителя типа «ли-
ния» представлен на рис. 5.15. См. также табл. 5.4.
Рис. 5.14. Размещение элементов на плате
стереофонического предусилителя типа «линия»
Тоблицо 5.4. Перечень элементов стереофонического предусилителя типа «линия»
^'Наименование*? ]М<Обоэначение1|0 НоминалГГ
й г .« Резисторы R1.R5 15 кОм 0,25 Вт
R2.R6 4,7 кОм 0,25 Вт
R3, R4, R7, R8 3,9 кОм 0,25 Вт
R9, R10 47 0м 0,25 Вт
RP1 470 кОм Сдвоенный поворотный с логарифмической шкалой
01, С5 4,7 мкФ Электролитические цилиндрические
С2.С6 150 пФ Керимичкуне
СЗ.С7 10 мкФ Электролитические цилиндрические
С4.С8 ЮпФ ‘ керамические
С100.С102 10 мкФ Электролитические цилиндрике жие
0101,0103 100 нФ Керамические
7 Микросхемы DA1 TL072 Сдвоенные операционные усилители
122 МОДУЛИ ПРЕДУСИЛИТЕЛЕЙ
Рис. 5.15. Внешний вид стереофонического предусилителя типа «линия»
ГЛАВА
СТРАНИЦА
1______Структура и модели микшерного пульта 9
2 Модули стереомикшера 35
Модули микшерного пульта
3 с дополнительными подключениями 53
Модули микшерного пульта,
4 имеющего подгруппы 73
5 Модули предусилителей 107
6 МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
Подключение устройств
создания внешних эффектов
к микшерному пульту 124
Монофонический модуль
корректора тембра
по низким и высоким частотам 127
Стереофонический модуль
корректора тембра
по низким и высоким частотам 130
Монофонический модуль
трехполосного корректора тембра 132
7 Приложение 137
124 МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
Микшерные пульты содержат цепи обработки звука в каналах входа
и выхода. По сути, эти цепи в той или иной форме представляют собой
корректоры тембра. Теоретически микшерный пульт может быть снаб-
жен всеми устройствами эффекта, применяемого к звуку. На практике
количество эффектов ограничено. И поэтому, когда у микшерного пуль-
та нет собственной схемы обработки звука, желательно, чтобы у него
были возможности для использования внешних эффектов по одному
каналу входа или группе каналов.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ УСТРОЙСТВ СОЗДАНИЯ
ВНЕШНИХ ЭФФЕКТОВ К МИКШЕРНОМУ ПУЛЬТУ
Звуковой эффект может включаться последовательно с обрабатыва-
емым источником, если речь идет об обработке, изменяющей приро-
ду звука (эквалайзер, «шумовые ворота», ограничитель), или парал-
лельно, когда эффект добавляется к звуковому оригиналу (задержка,
реверберация). Эффекты могут также применяться к группе источни-
ков последовательно, если нужно, например, изменить тембр звука
всей группы, и параллельно, если накладывается эффект задержки
или реверберации.
На рис. 6.1 показаны различные способы применения эффектов
посредством микшерного пульта к одному или нескольким источни-
кам. Структурный состав представленного устройства соответствует
модулям, описанным в предыдущих главах.
Наложение эффекта на сигнал может осуществляться по пути его
прохождения и до того, как он поступит на микшерный пульт. На ри-
сунке это соответствует эффекту 1. При таком способе подключения
номинальный уровень сигнала источника обязательно должен соответ-
ствовать рабочему уровню устройства создания эффекта. Тогда весь
динамический диапазон устройства эффекта и его регулировочные воз-
можности, зависящие от уровней напряжения, будут использоваться
правильно. Это особенно важно, если речь идет об ограничителе сигна-
ла, рабочий порог действия которого устанавливается на некоторую
величину напряжения. Подключение устройства эффекта последова-
тельно с источником и до его входа в микшерный пульт является един-
ственным решением, если у микшера нет схемы вставки эффекта во
входные каналы. На практике звуковые эффекты часто рассчитаны на
работу с номинальными уровнями сигналов приблизительно от -20 до
0 дБмВт, что не позволяет использовать их напрямую с микрофоном.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ УСТРОЙСТВ СОЗДАНИЯ ВНЕШНИХ ЭФФЕКТОВ 125
Источник
ШШЛ1Я1111
Рис. 6 1. Подключение устройств создания эффектов к микшерному пульту
Тогда желательно, чтобы используемый микшерный пульт был
снабжен цепью вставки эффекта во входные каналы. Она должна
быть расположена после входного предусилителя микшерного пуль-
та. Поскольку входные каналы снабжаются также модулем коррекции
тембра, цепь вставки может находиться до или после этого модуля.
На рис. 6.1 цепь вставки расположена после корректора тембра. Суть
размещения цепи во входных и, если необходимо, выходных каналах
состоит в установке штекерных разъемов для отправки и возврата
сигнала от устройства создания эффекта (см. рис. 6.1, устройство 2).
Для такого подключения нужны два разъема, переключатель и про-
вода. Переключатель позволяет легко перейти от прямой передачи
к сигналу, прошедшему обработку.
Чтобы последовательно наложить эффект на смешанный сигнал от
группы источников, нужно иметь цепь вставки на главном выходе. При
126 МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
отсутствии таковой устройство эффекта помещается между выходом
сигнала и оконечным устройством, например усилителем (рис. 6.1,
устройство 3). Примером описанного соединения, в частности, являет-
ся эквалайзер.
С помощью эффектов задержки сигнала или реверберации к ори-
гинальному сигналу добавляется обработанный. При этом существу-
ет возможность регулировки их соотношения.
Регулировка такого типа обычно находится внутри устройства, то
есть на выходе получают смесь оригинального сигнала с обработан-
ным. В таком случае аппарат создания эффекта можно последова-
тельно соединять с прямым сигналом или группой сигналов. Устрой-
ство создания эффекта следует подключать так, как это показано на
рис. 4.1 (способ 4), если оно не содержит внутреннего смесителя, что
встречается довольно редко, или если нужен только сам сигнал эф-
фекта, получаемый от внешнего устройства. При этом микшерный
пульт должен быть снабжен разъемами отправки и возврата сигнала
от внешнего устройства эффекта. Тогда входные каналы пульта обо-
рудуются регуляторами уровня сигнала, отправляемого на устрой-
ство эффекта. Затем полученный смешанный сигнал подается на вход
внешнего устройства эффекта.
Полученный после обработки результирующий сигнал подается на
разъем микшерного пульта, специально предназначенный для возвра-
та сигнала от устройства эффекта. Затем сигнал с регулируемым со-
держанием эффекта поступает на главный выход. Таким образом, сиг-
нал от устройства эффекта смешивается с главным микшируемым.
Данный способ подсоединения используется в двух моделях мик-
шерных пультов с дополнительными подключениями (см. главу 3).
В моделях пультов, описанных в главе 4, применяются цепи вставки.
Они находятся после модулей предусилителей или одного из трех
корректирующих модулей тембра, речь о которых пойдет ниже.
Предлагаемые модели корректирующих модулей имеют довольно
простые характеристики и могут считаться базовыми. Сначала рассмат-
ривается корректор низкой/высокой частоты в монофоническом и сте-
реофоническом модулях. Второй тип частотного корректора повторяет
характеристики первого и содержит еще одну ячейку коррекции, с по-
мощью которой можно изменять частоту в дополнение к изменению
коэффициента усиления. Такой тип корректора иногда называют полу-
параметрическим, поскольку он регулирует и усиление, и частоту.
МОНОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ КОРРЕКТОРА ТЕМБРА 127
МОНОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ КОРРЕКТОРА ТЕМБРА
ПО НИЗКИМ И ВЫСОКИМ ЧАСТОТАМ
На рис. 6.2 представлена классическая схема модуля. Левая ее часть,
выполненная на базе микросхемы DA1 (выводы 1-3), представляет
собой собственно схему частотной коррекции.
Низкие
Высокие
Рис. 6.2. Схема монофонического корректора низких и высоких частот
Потенциометр RP1 позволяет регулировать усиление в зоне низ-
ких частот. Величина коэффициента усиления может быть определе-
на по формуле (RP1 + R2) / R1.
Когда движок потенциометра находится по схеме слева, для бо-
лее низких частот коэффициент усиления становится максималь-
ным. При крайнем правом положении движка усиление низких час-
тот минимально. Частота, начиная с которой коэффициент усиления
начинает уменьшаться, определяется значениями конденсаторов С2
и СЗ, а также потенциометра RP1. При обозначенных на схеме зна-
чениях элементов максимальный коэффициент усиления составля-
ет 19 дБ, а частота, при которой он падает на 3 дБ, приблизительно
равна 40 Гц.
Коэффициент усиления на высоких частотах регулируется потен-
циометром RP2. Резистор R3 необходим для ограничения взаимно-
го влияния корректирующих цепочек высоких и низких частот.
12В МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
Максимальный коэффициент усиления на крайних частотах может
быть определен по формуле G - (R1 + 2 г R3) / R4, если принять рав-
ными сопротивления резисторов R4 и R5. Для приведенных на схеме
значений элементов максимальный коэффициент усиления составля-
ет приблизительно 18 дБ. Частота, при которой он уменьшается на
3 дБ, равна 10 кГц.
Ячейка коррекции представляет собой инвертор фазы входного
сигнала, поэтому, чтобы применять ее вместе с другими модулями,
описанными ранее, необходимо сохранять первоначальную фазу сиг-
нала. Вот почему за схемой частотной коррекции следует инвертиру-
ющий усилитель, выполненный на базе второй половины микросхе-
мы DA1 (выводы 5 - 7).
Элементы расположены на печатной плате таким образом, чтобы
ее ширина была равна ширине плат модулей, рассмотренных ранее.
Это позволит продолжить модули, с которыми плата электрически
связана. Трассировка печатной платы и чертеж расположения деталей
даны на рис. 6.3 и 6.4 соответственно. См. также табл. 6.1.
Рис. 6.3. Трассировка печатной платы монофонического корректора
низких и высоких частот
МОНОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ КОРРЕКТОРА ТЕМБРА 129
Рис. 6.4. Размещение элементов на плате монофонического корректора
низких и высоких частот
Таблица 6.1. Перечень элементов монофонического корректора
низких и высоких частот
<»*-Наименование Обозначение Номинал Примечание
* -Резисторы -'р'гЛ-1’ л- Rl -R3 12 кОм 0,25 Вт
R4.R5 4,7 кОм 0,25 Вт
R6.R7 22 кОм 0,25 Вт
R8 470м 0,25 Вт
••• .Потенциометры, 7gJ X *" RP1 100 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
RP2 470 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
- . Конденсаторы ' аэск- ,л.<-4«л T - С1 10 мкФ Электролитический цилиндрический
С2.СЗ 39 нФ Слюдяной
С4 3,3 нФ Слюдяной
С5 22 пФ Керамический
l^f-Мжросемы DA1 ТЮ72 Сдвоенные операционные усилители
9-1399
130 МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ КОРРЕКТОРА ТЕМБРА
ПО НИЗКИМ И ВЫСОКИМ ЧАСТОТАМ
Данное устройство является стереофонической версией предыдуще-
го и повторяет его характеристики и значения элементов. Принци-
пиальная схема, служащая для обозначения элементов на печатной
плате, приведена на рис. 6.5. Трассировка печатной платы и разме-
щение деталей показаны соответственно на рис. 6.6 и 6.7. Внешний
вид модуля представлен на рис. 6.8. См. также табл. 6.2.
Низкие
RP1
470к0
Высокие
Входы
Высокие
Рис. 6.5. Схема стереофонического корректора низких и высоких частот
СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ КОРРЕКТОРА ТЕМБРА ?3 /
Рис. 6.6. Трассировка печатной платы стереофонического корректора
низких и высоких частот
> > >
тою
Рис. 6.7. Размещение элементов на плоте стереофонического корректора
низких и высоких частот
134 МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
иметь обратную логарифмическую шкалу. Если потенциометра тако-
го типа нет, можно воспользоваться и обычным, с линейной шкалой.
Если убрать резисторы R10 и Rl 1, максимальный коэффициент уси-
ления фильтра составит -6 дБ, а этого явно недостаточно для рас-
сматриваемого случая. Коэффициент усиления должен быть увеличен
включением резисторов R10 и Rl 1. При указанных на схеме обозначе-
ниях он составит +6 дБ.
Когда движок потенциометра RP3 находится по схеме влево, то при
средней частоте полосы фильтра напряжение на выходе микросхемы
DA2 (вывод 1) в пять раз больше, чем напряжение на входе. Таким об-
разом, коэффициент усиления фильтра равен 5, что соответствует
14 дБ, сигнал при этом инвертируется по фазе. Когда же движок по-
тенциометра RP3 установлен по схеме вправо, коэффициент усиле-
ния соответствует -14 дБ.
Трассировка печатной платы этого модуля и чертеж размещения де-
талей показаны на рис. 6.10 и 6.11 соответственно. См. также табл. 6.3.
Таблица 6.3. Перечень элементов монофонического корректора низких
и высоких частот со среднечостотным полупараметрическим регулированием
Наименование Обозначение Номинал Примечание
Резисторы R1 -R3 12к0м 0,25 Вт
R4, R5 4,7 кОм 0,25 Вт
R6.R7 22 кОм 0,25 Вт
R8-R11 ЮкОм 0,25 Вт
R12 47 Ом 0,25 Вт
1 Потенциометры RP1 100 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
RP2 470 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
RP3 10 кОм Простой поворотный с линейной шкалой
RP4 1 мОм Сдвоенный поворотный с обратной линейной или логарифмической шкалой
’ Конденсаторы С1 10 мкФ Электролитический цилиндрический
С2.СЗ 39 нФ Слюдяные
С4 3,3 нФ Слюдяной
С5.С8 22 пФ Керамические
С6,С7 1,5 нФ Слюдяной
Микросхемы DA1 TL071 Сдвоенные операционные усилители
DA2 TL072 Сдвоенные операционные усилители
МОНОФОНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ТРЕХПОЛОСНОГО КОРРЕКТОРА ТЕМБРА 135
Рис. 6.10. Трассировка печатной плоты монофонического корректора
низких и высоких частот со среднечостотным полупорометрическим регулированием
136 МОДУЛИ ОБРАБОТКИ
Рис. 6.11. Размещение элементов на плате монофонического корректора
низких и высоких частот со среднечастотным полупараметрическим регулированием
ГЛАВА
СТРАНИЦА
1 Структура и модели микшерного пульта 9
2 Модули стереомикшера 35
3 Модули микшерного пульта с дополнительными подключениями 53
4 Модули микшерного пульта, имеющего подгруппы 73
5 Модули предусилителей 107
6 Модули обработки 123
7 ПРИЛОЖЕНИЕ
138 ПРИЛОЖЕНИЕ
УРОВНИ И ДЕЦИБЕЛЫ
Очевидно, что изменение мощности на 1 Вт при первоначальной мощ-
ности в 1 Вт или в 10 Вт - это вовсе не одно и то же. В первом случае
мощность удваивается, во втором - изменяется на 10%. Поэтому бо-
лее показательно выражать изменения мощности в относительных
величинах.
Для этого обычно используется такая единица измерения, как де-
цибел. Децибел, являющийся десятой частью бела, позволяет изме-
рять относительные значения мощностей или напряжений.
Отношение мощностей в децибелах определяется уравнением:
Отношение (в дБ) = 10 log Р/Ро,
где Р - текущее значение мощности; Ро - начальное значение мощ-
ности.
Из приведенной формулы видно, что отношение мощностей при-
нято считать по логарифмической шкале, так как это удобно и более
наглядно. Так, при отсутствии изменения мощности, то есть при
Р = Ро, отношение мощностей равно 0 дБ. Очевидно, что значения мо-
гут быть как положительными, так и отрицательными. Из приведен-
ной выше формулы можно получить выражение для соотношений на-
пряжений:
Отношение (в дБ) = 20 log U/Uo,
где U - текущее значение напряжения; Uo - начальное значение на-
пряжения.
Иногда в технической литературе встречается такая формулировка:
«аппарат выдает на выходе уровень 0 дБмВт (децибелмилливатт)». Это
означает, что уровень выходного напряжения соответствует тому, что
было выбрано в качестве точки отсчета.
Впервые этот уровень был установлен в телефонии. Он соответству-
ет значению напряжения на концах сопротивления, полная величина
которого составляет 600 Ом; при этом на нем рассеивается мощность,
равная 1 мВт. Таким образом можно высчитать, что напряжение равно
0,775 В.
Децибелмилливатт часто применяется в звукотехнике для описа-
ния характеристик входа и выхода аппаратуры. Наряду с указанной
единицей, стандартизующей параметры звукотехнических устройств,
широко используется сравнительная единица уровня напряжения,
УРОВНИ И ДЕЦИБЕЛЫ 139
обозначающая нулевой уровень. Это и есть вычисленное нами напря-
жение сигнала, равное 0,775 В или 775 мВ. Таким образом, если уро-
вень сигнала равен -20 дБмВт, это означает, что сигнал уменьшился
в 10 раз и его напряжение составляет 77,5 мВ. Чтобы отличить уро-
вень мощности от уровня напряжения, для последнего применяют
обозначение дБмВ (децибелмилливольт). Это относительная едини-
ца, соответствующая изменению уровня напряжения по отношению
к начальному (0,775 В).
Иногда для удобства и простоты расчетов эту величину округляют
и за начальный (нулевой) уровень принимают напряжение, равное 1 В.
Филипп Мартинак
Модули микшерного пульта
Главный редактор
Перевод
Выпускающий редактор
Технический редактор
Верстка
Графика
Дизайн обложки
Захаров И. М.
Тихомиров Е. А.
Петроградская А. В.
Прока С. В.
Трубачев М. П.
Шаклунов А. К.
Панкусова Е. Н.
ИД № 01903 от 30.05.2000
Подписано в печать 31.08.2001. Формат 60х88'/16.
Гарнитура «Петербург». Печать офсетная.
Усл. печ. л. 9. Тираж 3000 экз.
Зак. № 1399
Издательство «ДМК Пресс», 105023, Москва, пл. Журавлева, д. 2/8.
Электронные адреса: www.dmkpress.ru, info@dmk.ru
Отпечатано в типографии № 9. Волочаевская, 40.
••/ oro
Филипп
Мартинам
Internet-магазин
www.dmkpress.ru
книга-почтой
Россия, 107014, Москва, а/я 468
тел.: (095) 962-1703, 369-7528
e-mail: info@dmk.ru
ISBN 5-94074-112-6
Сегодня ни один музыкальный коллектив не
может обойтись без помощи звукооператора
Его «рабочим инструментом» является микшер-
ный пульт.
Благодаря этому устройству перед слушате-
лем возникает целостная музыкальная картина
где все инструменты и голоса исполнителей зву-
чат гармонично. Выделены главные партии
плавно льется аккомпанемент, обозначена рит-
мическая группа, мастерски добавлены спецэф
фекты. Использование возможностей микшер
ного пульта сродни музыкальному творчеству
Данная книга содержит всю необходимую тех
ническую информацию по основам конструиро
вания микшерных пультов, условиям их правиль
ной эксплуатации. В ней даны описания работы
отдельных модулей, схемы и чертежи, перечн
электронных элементов.
Если вы любите музыку, слышите и понимг е-
те ее, но не умеете играть ни на одном инст|
менте, сконструируйте микшерный пульт, осв<
те его возможности и становитесь полноправт
членом музыкальной группы! Кто знает, мох
через несколько лет ваше увлечение станет п|
фессией, а вы - владельцем небольшой, нооч(
популярной студии звукозаписи!