Текст книги "Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы"

Автор книги: Рудольф Сворень

сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 16 страниц)

Блок 10У представляет собой двухтактный усилитель, собранный по обычной схеме. В качестве выходного трансформатора без всякой переделки используется силовой трансформатор от приемника «Рекорд-53». Его сетевая обмотка выполняет роль обмотки I выходного трансформатора Тр₂; средней точкой служит отвод «110 в». С повышающей обмотки (в нашем трансформаторе Тр₂ это обмотка II) снимается низкочастотное напряжение 120 в, которое подводится к рупорному громкоговорителю. Вполне возможно применение и другого трансформатора в качестве Тр₂. Если в анодные цепи ламп Л₁ и Л₂ будет включаться сетевая обмотка бывшего «силовика», то нужно убедиться в том, что обе ее секции намотаны одним и тем же проводом. Если же на роль Тр₂ будет выбран силовой трансформатор, рассчитанный на двухполупериодный выпрямитель, то повышающую обмотку, имеющую отвод от средней точки, можно использовать в качестве обмотки I, а сетевую – в качестве обмотки II. Во всех случаях накальная обмотка силового трансформатора (обмотка III трансформатора Тр₁) нужна для того, чтобы охватить усилительный каскад отрицательной обратной связью по напряжению.

Обратная связь подается с выхода блока 10У на вход оконечного каскада блока 5У. Такая схема обратной связи весьма проста и удобна: подбором сопротивления R₁₆ можно легко менять напряжение обратной связи. Однако приведенная схема обладает одним серьезным недостатком – посторонние гармоники, которые возникают в блоке 10У в чистом виде, попадают на выход блока 5У. Здесь эти гармоники совсем не нужны – им «не в кого стрелять», нечего компенсировать. Вот почему при такой схеме отрицательная обратная связь уменьшает искажения в блоке 10У и, к сожалению, увеличивает искажения в блоке 5У. Опыт показывает, что искажения возрастают не очень сильно, всего на 1–2 %, и с этим, пожалуй, можно мириться. Но после того как радиоузел налажен, можно попробовать избавиться от этих добавочных искажений, изменив схему отрицательной обратной связи. Проще всего применить схему, где анод и управляющая сетка связаны непосредственно через последовательную RC-цепочку (рис. 39, 6). Емкость конденсатора должна составлять около 0,001 мкф, а сопротивление – 50—200 ком.

Существует и другой, более радикальный путь: можно снабдить блок 10У отдельным фазоинвертором и освободить от этой работы выходной каскад 5У. Для этого на самой панели 10У устанавливается еще одна лампа – любой триод или пентод небольшой мощности, и в его анодную цепь включается междуламповый трансформатор с сечением сердечника 2–3 см². Первичная обмотка трансформатора должна содержать около 1000–1500 витков провода ПЭ-0,1 (и толще), вторичная – примерно столько же витков, но с отводом от середины. Чтобы трансформатор не вносил значительных частотных искажений, его первичную обмотку нужно сильно зашунтировать, подключив параллельно ей сопротивление 10–20 ком. Такой трансформатор можно изготовить на базе любого выходного трансформатора, удалив с него вторичную обмотку и несколько уменьшив число витков первичной обмотки. Напряжение на сетку фазоинвертора подается с делителя, включенного в сеточную цепь лампы Л₃ вместо R₁₅. В качестве R₁₅ целесообразно применить переменное сопротивление. С его помощью можно менять переменное напряжение на сетках ламп Л₄ и Л₅.

Основная схема усилителя (рис. 45) позволяет менять режим только подбором постоянного смещения (регулируется сопротивлением R₂₀).

Схема выпрямителя 10В, по-видимому, не требует никаких пояснений. Здесь, так же как и в блоке 5В, используется силовой трансформатор от приемника «Байкал». Возможно применение любого другого аналогичного трансформатора. В частности, силовой трансформатор от «Дружбы» позволит заметно поднять постоянное напряжение, а значит, и выходную мощность.

Конструктивно радиоузел выполнен в виде четырех блоков, размещенных на деревянной раме. Панели для каждого блока изготовлены из трехмиллиметровой фанеры. Панель блока 5У желательно сделать из листового алюминия или стали толщиной 1–2 мм. В этом случае основные детали размещаются на фанерной плите с лепестками. В каждом блоке имеются монтажные гребенки (на рис. 45 они обозначены зеленым), через которые блоки соединяются между собой. Кроме того, на панелях имеется большое число монтажных лепестков.

Рис. 45, 1

Рис. 45 , 2

Рис. 45, 3

Рис. 45, 4

Рис. 45, 5–7

Рис. 45, 8

Рис. 45. Простой школьный радиоузел.

Сверху весь радиоузел закрывают кожухом, в котором обязательно должны быть сделаны вентиляционные отверстия. Однако верхняя панель (точнее, верхние панели – у каждого блока своя небольшая панель) закрывается кожухом не полностью. Остается открытой передняя часть панелей, где установлены регуляторы уровня, выключатели, сигнальные лампочки. Здесь же удобно установить какой-либо из индикаторов выхода. Лучше, конечно, для каждого усилительного блока иметь свой индикатор, но в крайнем случае можно обойтись и одним индикатором, подключая его то к одному, то к другому выходу. Сзади усилителя остается открытой небольшая часть верхних панелей, где находятся зажимы для подключения абонентской линии, идущей к мощному громкоговорителю, и предохранители блоков питания.

Радиоузел может быть установлен в любом помещении, но, конечно, помещение это нужно выбирать так, чтобы в пего попадало как можно меньше шума [18]. Дверь нужно тщательно обить плотной материей. Над дверью надо повесить светящийся транспарант: «Тише. Микрофон включен».

С помощью простейшего реле можно сделать так, что этот транспарант будет включаться одновременно с микрофоном. Кроме хорошей изоляции от посторонних внешних шумов, полезно также улучшить акустические характеристики самого помещения радиоузла. Когда передача идет из обычной, не приспособленной для этого комнаты, у звука появляется неприятная гулкость. Происходит это потому, что в микрофон попадают звуковые волны, отраженные от стен, потолка, пола. Вот эти отраженные волны, которые особенно сильны в пустом помещении, попадают в микрофон с некоторым опозданием и ухудшают качество звучания.

Помещение, специально подготовленное для радио– или телевизионных передач, называют студией. Акустическая подготовка студии весьма сложна: в ней устанавливают большие щиты, с помощью которых направляют движение звуковых волн; стены студии закрывают многослойными звукопоглощающими покрытиями. Да и сама архитектура студии определяется необходимыми акустическими характеристиками.

Разумеется, для школьного радиоузла трудно построить студию со сложным акустическим оформлением, однако установить в ней несколько звукопоглощающих щитов весьма полезно. Простые щиты можно сделать из двух деревянных реек, на которые набиты листы фанеры или картона. В фанере (или картоне) нужно сделать большое число отверстий диаметром около 1 см. Вместо дырчатой фанеры (картона) еще лучше применить материал с неровной поверхностью, например картонные (бугристые) прокладки для упаковки яиц.

Нужно сказать, что акустические характеристики таких прокладок весьма высоки, и они представляют собой прекрасный материал для покрытия стен студии.

Настоящие студии отделены от помещения, где находится усилительная аппаратура, и техник может видеть дикторов и артистов только через звуконепроницаемое окно. На школьном радиоузле можно обойтись и без этой «роскоши» – установить всю аппаратуру в самой студии (рис. 67, 70).

Рис. 70. Помещение, откуда ведутся радиопередачи (студия), полезно оборудовать звукопоглощающими щитами; звукопоглощающим материалом целесообразно покрыть стены; студия должна быть тщательно изолирована от внешних шумов.

И, наконец, последнее замечание.

Очень плохо, если велосипедист невнимателен на дороге, – это может иметь весьма неприятные последствия. Но, конечно, в десять, в сто раз опаснее, если растяпа сядет за руль автомобиля или автобуса, в котором едет много пассажиров. Вот почему на автобусах могут работать только водители высокого класса, имеющие большой опыт. Всякий, кто решился построить школьный радиоузел, может сравнить себя с шофером автобуса – в ваши руки попадает техника, оценку которой будет выставлять большое число людей. Вы можете как угодно относиться к постройке своего собственного приемника, но к изготовлению и монтажу радиоузла должны отнестись с максимальным вниманием, все работы выполнять аккуратно, тщательно проверять надежность креплений, паек, не жалеть времени на налаживание усилителей.

С некоторыми простейшими методами налаживания, позволяющими «выжать» из усилителя нужную мощность и свести к минимуму различные виды искажений, вы познакомитесь в конце следующей главы.

Глава V
ВВВ – ВЫСОКАЯ ВЕРНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

Около сорока лет назад начали работать первые радиовещательные станции, у жителей городов и деревень стали появляться простейшие, как правило, детекторные приемники. Просматривая газеты того времени, можно найти в них фотографии, на которых изображены первые радиослушатели. Склонившись над небольшим деревянным ящиком, прижав к уху головной телефон (наушник), смотрят на вас с фотографии люди со счастливыми, горящими глазами, с нескрываемым выражением удивления и восхищения.

Некоторое время спустя появились ламповые приемники с маломощными громкоговорителями, которые тогда называли репродукторами. Такой приемник уже могли слушать сразу несколько человек. По вечерам вокруг него обычно собиралась вся семья, чтобы послушать музыку, прилетевшую за сотни, а то и за тысячи километров. Люди ходили в гости к обладателям приемников специально, чтобы посмотреть на волшебное радио. Приемники устанавливали в клубах и красных уголках и устраивали коллективное прослушивание передач – радиоконцерты.

Прошли годы. Приемники, а затем радиолы, магнитофоны, магнитолы стали привычным явлением – сегодня в нашей стране их количество исчисляется десятками миллионов. Но дело, разумеется, не только в количестве. Резко шагнула вперед техника радиоприема и звукоусиления, и никого сейчас уже не может удивить «просто приемник». Радиослушатели научились ценить такие качества приемника, как чувствительность, избирательность, «архитектурное оформление», точность настройки, удобство управления, надежность. И конечно, одно из самых главных качеств, определяющих достоинства современного приемника, так же как и любого другого звуковоспроизводящего аппарата, – это высокая верность воспроизведения (сокращенно ВВВ). За рубежом высококачественное звучание сокращенно называют «Хи-Фи» (Hi-Fi). Это название первых букв слов: High Fidelity (Хай Фиделити), что в переводе с английского означает «высокая верность».

Идеальной системой ВВВ можно считать такую, которая воспроизводит звук вообще без искажений, создает звуковое поле точно такое же, как и перед микрофоном. При этом должен остаться неизменным спектр звука, соотношение его отдельных составляющих, динамический диапазон громкости, распределение звуковых волн в пространстве. Одним словом, воспроизводимый звук должен быть точной, неотличимой копией «настоящего», того, который звучит в месте передачи – в концертном зале или в студни.

Борьба за высококачественное звучание, за высокую верность воспроизведения звука ведется на различных направлениях. Главный фронт этой борьбы проходит в лабораториях конструкторов и технологов, где создаются новые материалы для диффузоров и трансформаторов, новые конструкции ламп и громкоговорителей, новые схемы усилителей, где ведется борьба за снижение каждого процента К_н.и и каждого децибела К_ч.и. Во всех предыдущих разделах мы часто говорили о том, какими путями можно улучшить качество звучания, снизить разного рода искажения. В ряде случаев именно на это были направлены наши главные усилия и из этих соображений мы выбирали схему усилителя, конструкцию акустического агрегата, элементы коррекции и регулировки.

Некоторым проблемам улучшения качества звучания и путям борьбы за высокую верность воспроизведения звука специально посвящена эта глава.

Поиски и находки

Конструкторы ищут пути снижения искажений при усилении, передаче, записи и воспроизведении звука примерно столько же лет, сколько существует эта область радиоэлектроники. В мире выходят сотни радиотехнических журналов, и вот уже на протяжении десятилетий почти в каждом из них непрерывно появляются заметки и статьи о каких-нибудь новинках звуковоспроизведения – новых схемах усилителей или конструкциях акустических агрегатов. Однако не все эти новинки (количество их наверняка исчисляется десятками тысяч) завоевывают признание специалистов, и, уж конечно, далеко не все получают путевку в будущее и находят широкое применение в массовой аппаратуре. Иногда новинкой является небольшая схемная «хитрость», красивая, но не дающая каких-либо существенных улучшений, иногда эффектное, но очень незначительное конструктивное усовершенствование.

Из всех новинок, в разное время появившихся в технике воспроизведения звука, многие навсегда приняты на вооружение и уже стали нормой, превратились в некие обязательные рекомендации и правила. Вспомним некоторые из этих рекомендаций и правил, с которыми мы встречались в предыдущих главах.

Для того чтобы не испортить частотную характеристику усилителя, нужно разумно выбирать элементы его схемы. Не следует чрезмерно увеличивать сопротивление анодной нагрузки и утечку сетки, слишком уменьшать емкость переходного конденсатора, экономить емкость шунтирующего конденсатора катодной цепи автоматического смещения; выходной трансформатор нужно выполнять с достаточной индуктивностью первичной обмотки и минимальной индуктивностью рассеивания; при выборе элементов усилителя удобно пользоваться эквивалентными схемами каскадов.

С помощью RC-, LC– и RL-цепочек, сопротивление которых изменяется с частотой, можно корректировать частотную характеристику усилительного тракта, заваливая либо поднимая ее в том или ином участке.

Цепи с реактивными элементами и в первую очередь RC-цепочки широко используются для регулировки тембра – для изменения частотной характеристики в зависимости от требований слушателя.

Весьма эффективна раздельная регулировка тембра – завал-подъем частотной характеристики отдельно в области высших и низших звуковых частот.

Чтобы свести к минимуму нелинейные искажения, нужно разумно выбирать режим ламп. Если усилитель работает в классе А, то рабочая точка (начальное отрицательное смещение) должна соответствовать середине прямолинейного участка ламповой характеристики; переменное напряжение на сетке не должно заходить в область нижнего загиба (отсечка) и в область положительных значений (появление сеточных токов).

Усиление в классах В и АВ, а тем более В₂ и АВ₂, возможно только в двухтактных схемах при хорошей их симметрии, в частности при включении ламп с весьма близкими параметрами.

Применение двухтактной схемы снижает нелинейные искажения и в усилителе класса А.

Выходной каскад работает с минимальными искажениями только в том случае, если анодная цепь лампы хорошо согласована с нагрузкой; пересчитанное в первичную цепь выходного трансформатора сопротивление звуковой катушки должно быть равно оптимальному, то есть наивыгоднейшему для данной лампы и данного ее режима сопротивлению анодной нагрузки.

Огромный эффект в улучшении частотной характеристики дает акустическое оформление громкоговорителя, в частности акустический экран больших размеров, достаточно большой ящик, акустический фазоинвертор с регулируемой площадью окна.

Существенно улучшает качество звучания ослабление резонансных явлений в громкоговорителе с помощью демпфирования его подвижной системы; эффективный способ акустического демпфирования – заполнение ящика звукопоглощающим материалом; электрическое демпфирование сводится к уменьшению выходного сопротивления усилителя.

Тщательной экранировкой входных цепей и применением некоторых специальных схем можно заметно снизить уровень фона переменного тока и тем самым улучшить такую важную характеристику, как динамический диапазон громкости.

Значительный эффект в улучшении всех характеристик усилителя дает отрицательная обратная связь. Она снижает нелинейные искажения, уровень фона, в некоторых случаях и выходное сопротивление. Отрицательная обратная связь с использованием реактивных элементов, например конденсаторов, позволяет в широких пределах корректировать частотную характеристику усилителя.

Иллюстрацией всех этих рекомендаций могут служить практические схемы и конструкции, которые вы встречали в книге. Эти схемы и конструкции появлялись в разное время, но и сейчас многие из них (иногда с незначительными изменениями) находят применение в звуковоспроизводящей аппаратуре. А вот несколько еще незнакомых нам схемных решений. Их, пожалуй, нельзя отнести к числу очень популярных, однако эти схемы все же встречаются в любительских, а некоторые из них и в промышленных установках.

Один из способов уменьшения выходного сопротивления двухтактного усилительного каскада – это параллельное включение элементов нагрузки каждого плеча вместо обычного их последовательного включения (здесь речь идет о соединении элементов нагрузки для переменного тока). При обычном, то есть последовательном, включении элементов нагрузки каждого плеча R'_н и R''_н общее сопротивление R_{н. общ}, которое пересчитывается во вторичную обмотку выходного трансформатора и определяет демпфирующее действие выходного каскада, численно равно сумме R'_н и R''_н. Поскольку эти сопротивления равны, можно считать, что общее сопротивление вдвое больше любого из элементов нагрузки R'_н и R''_н  (рис. 71, 1, а).

На рис. 71, 1, б упрощенно показана одна из схем параллельного включения R'_н и R''_н . Параллельное включение элементов нагрузки оказалось возможным благодаря тому, что лампы питаются не от общего источника анодного напряжения U_в, а от двух отдельных источников с одинаковыми напряжениями U'_в и U''_в.

Оправдано ли такое усложнение схемы?

При параллельном соединении общее сопротивление одинаковых элементов нагрузки равно половине любого из них. Таким образом, при параллельном соединении общее сопротивление R'_{н. общ} уменьшается в четыре раза по сравнению с последовательной схемой, а это, в свою очередь, резко улучшает демпфирование громкоговорителя.

Совершенно очевидной для двухтактной параллельной схемы является еще одна особенность: общее оптимальное сопротивление нагрузки, – то есть то сопротивление, которое громкоговорители с помощью выходного трансформатора должны внести в цепь его первичной обмотки, – также уменьшается в четыре раза. Так, например, если оптимальное сопротивление для одной лампы 6П18П составляет 3 ком, то при обычной двухтактной схеме в анодные цепи нужно включить 6 ком, а при двухтактной параллельной схеме – 1,5 ком. Для некоторых ламп в некоторых режимах оптимальное сопротивление нагрузки составляет всего несколько сот ом. Подобные величины позволяют обойтись вообще без выходного трансформатора.

Для бестрансформаторных выходных каскадов были разработаны высокоомные электродинамические громкоговорители. Звуковую катушку высокоомного громкоговорителя наматывают в несколько слоев очень тонким проводом – его диаметр обычно составляет 0,05 мм. Включив последовательно два-три высокоомных громкоговорителя, как раз и получают необходимое сопротивление нагрузки без всякого выходного трансформатора. При этом, естественно, резко улучшаются качественные показатели усилителя, так как выходной трансформатор всегда является источником значительных частотных и нелинейных искажений. Кроме того, выходной трансформатор создает дополнительные сдвиги фаз и таким образом ограничивает предельно допустимую глубину обратной связи (рис. 43).

На рис. 71, 1, в показана упрощенная схема подключения нагрузки к двухтактному параллельному выходному каскаду через разделительный конденсатор С_р. Применение С_р позволило отделить нагрузку от постоянных составляющих анодного тока и заменить два анодных выпрямителя одним, но с удвоенным напряжением. Лампы фактически представляют собой делитель, на котором действуют равные части (половина) постоянного напряжения U_{в. общ.}

На рис. 71, 1, г приводится одна из возможных практических схем усилителя без выходного трансформатора. В усилителе работают два громкоговорителя 2ГД-6 (Гр₁ и Гр₂, сопротивление звуковой катушки каждого 250 ом). При выходной мощности 2 вт нелинейные искажения не превышают 1,5 %. Повысив анодное напряжение до 350 в, можно получить мощность 6–8 вт при К_н.и не более 3 %. Частотная характеристика подобных усилителей обычно линейна в пределах от 20–30 гц до нескольких десятков килогерц. У ряда специалистов существует мнение, что воспроизведение ультразвуковых частот имеет определенный смысл, так как их комбинационные частоты попадают в область слышимого звука, и это заметно способствует повышению естественности звучании.

Рис. 71. Некоторые схемы, улучшающие качество звучания.

Высокоомных громкоговорителей пока нет в широкой продаже, а выходные каскады без выходного трансформатора еще не встречаются в массовой аппаратуре: приемниках, усилителях, радиолах. В то же время радиолюбители находят применение этим усилителям, подключая к ним обычные низкоомные громкоговорители с выходными трансформаторами.

Выходной трансформатор, разумеется, не позволяет воспользоваться всеми преимуществами двухтактной параллельной схемы, но некоторые ее достоинства проявляются весьма четко. Так, в частности, резко, в несколько раз уменьшается выходное сопротивление усилителя и улучшается демпфирование. Ввиду уменьшения сопротивления нагрузки оказывается возможным упростить конструкцию выходного трансформатора – уменьшить индуктивность первичной обмотки L₁ (рис. 49).

На рис. 71, 2 показана одна из возможных практических схем двухтактного параллельного усилителя с выходным трансформатором, где в последнем каскаде работает мощный двойной триод 6Н5С [15]. Выходная мощность усилителя составляет 2,5 вт при нелинейных искажениях 1 % и 4 вт при нелинейных искажениях 5 %; уровень фона 42 дб; чувствительность около 250 мв; частотная характеристика лежит в пределах 40 гц– 12 кгц при неравномерности на краях не более 2 дб.

Выходной каскад усилителя работает в классе AB₁. Анодные напряжения на триодах лампы 6Н5С необходимо выравнять с точностью до 3 в путем тщательного подбора сопротивления R₁₃. Оно рассчитано на мощность 8—10 вт и может быть собрано из четырех двухваттных сопротивлений по 200 ом, соединенных последовательно, или по 3,2 ком, соединенных параллельно. Оптимальное сопротивление нагрузки выходного каскада – около 200 ом. Именно на эту величину и рассчитывают выходной трансформатор Тр₁.

Предоконечный каскад – это фазоинвертор, выполненный на правом (по схеме) триоде лампы Л₂ (6Н9С). Особенность каскада – бесконденсаторная связь с сетками выходных ламп, благодаря которой улучшается частотная характеристика. Режимы всех ламп подобраны с таким расчетом, чтобы постоянные напряжения на аноде и катоде фазоинвертора в точности соответствовали напряжениям на сетках Л₃. Именно поэтому и не нужны разделительные конденсаторы: между анодом и катодом, с одной стороны, и сетками – с другой, нет постоянного напряжения, от которого нужно было бы «защищать». Пусть вас не смущает то, что на управляющих сетках Лз должен быть «плюс» – положительным напряжение на сетках можно считать только относительно корпуса. В то же время на каждой сетке действует «минус» – постоянное отрицательное смещение 36 в относительно соответствующего катода (180 в – 144 в = 36 в и 72 в – 36 в = 36 в).

Выходной трансформатор собран на сердечнике из пластин Ш-20, толщина набора 20 мм. Первая и третья секции трансформатора содержат по 84 витка провода ПЭ-0,51, вторая секция —336 витков провода ПЭ-0,35. При соединении секций нужно правильно определить начало и конец каждой из них. Трансформатор рассчитан на подключение громкоговорителей с общим сопротивлением 6—10 ом, в частности двух соединенных последовательно громкоговорителей 4ГД-1.

В модернизированном варианте этого усилителя [16] для расширения полосы частот нагрузка первого каскада уменьшена до 240 ком. Соответственно гасящее сопротивление R₅ уменьшено до 1,1 Мом, а сопротивление R₄ – до 1 ком. Смещение при этом повысилось до 1 в. Для увеличения глубины обратной связи изменено соотношение сопротивлений делителя: R₈ увеличено до 8,2 ком и R₁₄ уменьшено до 8,2 ком. Несколько увеличена индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора – секция II содержит 400 витков. Автоматическое смещение на сетку нижнего (по схеме) триода Л₃ заменено фиксированным. Оно подается от отдельного выпрямителя (рис. 71, 2, б), который собран на плоскостном диоде Д7Ж. Точка А подключается непосредственно к повышающей обмотке силового трансформатора, а выпрямленное напряжение (смещение) подается «минусом» прямо на сетку через фильтр R₁₁С_ф (0,5 мкф и более на 150 в). При этом, естественно, катод нижнего (по схеме) триода Л₃ заземляют. Анодное напряжение на Л₁ и левый триод Л₂ подают с точки «+ 290 в» через дополнительный развязывающий фильтр из конденсатора 30 мкф на 300 в и сопротивления 8,2 ком на 0,5 вт. На аноде Л₁ должно быть 80 в, а на экранной сетке – 30 в. Все сопротивления R' R" и R"' одинаковые – по 33 ком каждое.

Эти изменения несколько улучшили характеристики усилителя. При выходной мощности 6 вт нелинейные искажения составляют 4,5 %, а при мощности 4 вт – около 1 %; уровень фона снижен до 52 дб; чувствительность повышена до 230 мв; частотная характеристика лежит в пределах от 30 гц до 15 кгц при неравномерности на краях не более 1 дб. Но и в этом случае, по-видимому, не исчерпаны все возможности для дальнейшего совершенствования. Добавив еще один каскад с небольшим коэффициентом усиления, можно повысить чувствительность и применить эффективные схемы регулировки тембра. Они позволят скомпенсировать завалы частотной характеристики, создаваемые акустическим агрегатом.

Среди других схемных находок можно назвать экспандер – предложенное сравнительно давно устройство для расширения динамического диапазона громкости. По мере увеличения уровня сигнала экспандер повышает усиление и таким образом поднимает уровень самых громких звуков над уровнем самых тихих. Напомним, что реальный динамический диапазон оркестра составляет 70 дб, в то время как при радиопередаче или на фонограмме он сжат до 35–40 дб.

Оригинальная схема экспандера, примененная в одном из зарубежных радиовещательных приемников, показана на рис. 71, 3 [14]. Сам экспандер (Л₃Л₄) включается между двумя соседними каскадами обычного усилителя напряжения (Л₁ и Л₂). Первый каскад экспандера (Л₃) – это дополнительный усилитель (триодная часть) и выпрямитель (диодная часть) низкочастотного сигнала. Полученное на выходе фильтра выпрямителя напряжение медленно меняется в соответствии с изменением уровня громкости. Это напряжение подается на сетку второй лампы (Л₄), которая вместе с сопротивлением R₁₀ образует делитель напряжения. С этого делителя выходной сигнал первого каскада усилителя (Л₁) подается на сетку второго каскада (Л₂). При повышении громкости передачи увеличивается сопротивление нижнего участка делителя, то есть внутреннее сопротивление лампы Л₄. Именно благодаря этому и происходит дополнительное повышение уровня громкости, расширяется динамический диапазон.

Управление экспандером осуществляется с помощью трех клавишей. При нажатии на первую, I, экспандер незначительно расширяет динамический диапазон. При нажатии на вторую, II, расширение диапазона достигает 14 дб, то есть на 14 дб повышается мощность звуков, соответствующих фортефортиссимо. Третья клавиша, III, выключает экспандер и направляет сигнал с Л₁ на Л₂ прямым путем. Примененные в экспандере импортные лампы можно заменить отечественными: ЕВС-41 —лампой 6Г2 и ЕМ80 – лампой 6И1П. В процессе налаживания может оказаться необходимым несколько изменить элементы схемы, определяющие режим ламп.

А вот еще одна интересная находка – простое приспособление искусственной реверберации (рис. 71, 4).

Звуковые волны в закрытом помещении исчезают не сразу– многократно отражаясь от стен, они затухают постепенно и благодаря этому создают послезвучание, чем-то напоминающее эхо. Этот процесс и называют реверберацией.

Для количественной оценки введено так называемое стандартное время реверберации – время, в течение которого плотность звуковой энергии уменьшается в тысячу раз. Время реверберации зависит от размеров помещения, а также от того, насколько сильно поглощаются в нем звуковые волны.

Так, в пустом концертном зале стандартное время реверберации составляет 1–2 сек, а когда зал заполнен публикой, это время может стать в полтора-два раза меньше. В небольшом жилом помещении время реверберации неуловимо мало, а в огромном и высоком зале Казанского вокзала в Москве время реверберации достигает 6–8 сек, и звук приобретает неприятную гулкость. В концертных залах и особенно в радиостудиях внутреннее архитектурное оформление, выбор отделочных материалов, драпировка стен – все это подчинено требованиям акустики и в том числе созданию необходимого времени реверберации.

Магнитная запись позволяет искусственно увеличивать время реверберации, создавать впечатление большого зала. Делается это так: вслед за основной воспроизводящей головкой пленка проходит еще несколько головок, которые воспроизводят звук с некоторым опозданием. Сигнал в этих вспомогательных головках постепенно ослабляют, и они становятся эквивалентом запаздывающих и постепенно затухающих звуковых волн. Искусственная реверберация, зачастую утрированная, создающая впечатление очень большого гулкого помещения, в последнее время довольно часто используется в радиопередачах, особенно в детских сказках или фантастических рассказах.

Несколько лет назад было предложено несложное приспособление для создания эффекта реверберации при воспроизведении грамзаписей и радиоприеме. Основа этого приспособления – стальная пружина. В одной из радиолюбительских конструкций [17] она изготовлена из рояльной струны диаметром 0,25 мм и длиной около 20 м. Проволоку навивают на болванку и получают пружину длиной около 50–60 см, которая легко умещается в ящике приемника или радиолы. Эта пружина представляет собой акустическую линию задержки – с ее помощью и создается необходимое для искусственной реверберации запаздывание звука.

Одним своим концом пружина прикреплена к якорю микрофона ДЭМ-4м, который в данном случае используется в качестве излучателя звуковых колебаний. К катушке ДЭМ-4м подводится низкочастотное напряжение, якорь начинает колебаться и передает колебания стальной пружине – по ней движется звуковая волна. Через несколько миллисекунд она приходит к другому краю пружины, к которому прикреплен пьезокристалл из обычного звукоснимателя. Кристалл колеблется и создает запаздывающий электрический сигнал. В дальнейшем он направляется в усилительный тракт, где встречается с основным сигналом.