Регуляторы ширины стереобазы

Автор: Род Эллиотт (Rod Elliott - ESP)

Вступление

Иногда, по разным причинам, было бы неплохо изменить ширину «звуковой сцены» при прослушивании стереозаписей. Несмотря на то, что технически это решение далеко от Hi-Fi, оно может быть полезным дополнением к настольным динамикам ПК или даже для музыкального центра в комнате прослушивания. Почему? Потому что многие компакт-диски (в зависимости от жанра музыки) могут быть записаны с расширенной стереобазой, в то время как в другой музыке может отсутствовать ширина. Это также может произойти, если ваши динамики расположены слишком близко друг к другу (или слишком далеко друг от друга).

Регуляторы ширины стереобазы были довольно популярны среди слушателей, носящих наушники, потому что нормальная сцена оказывалась слишком широкой, когда каждый излучатель играет прямо в ухо.

Идея управления шириной стереозвука не нова, и схемы, описанные здесь, являются адаптацией из ряда источников. Они датируются концом 1960-х годов (или около того), и я бы включил ссылки, если бы мог вспомнить, где я впервые их увидел.

В статье приведены две разные версии принципа регулятора ширины. Результаты их действия во многом похожи, но механизмы этих действий различны.

Первый является более простым и показан на рисунке 1. Этот блок можно считать достаточно эффективным, но использование потенциометра не позволяет точно получить исходную нормальную ширину стереобазы. По этой причине важен переключатель - в разомкнутом состоянии схема вообще ничего не делает.

Вторая версия не нуждается в переключателе, потому что, когда потенциометр находится в центральном положении, влияние схемы прекращается, и передается обычное стерео без модификации ширины.

Для большинства эти схемы регулировки стереобазы могут понадобится редко, поэтому также  приведена схема байпаса.

Вам решать, какие операционные усилители использовать. Поскольку это не Hi-Fi как таковой, вы можете использовать что-нибудь недорогое, например TL072 или 4558. Наилучшим вариантом будет NE5532 или OPA2134. Показанные распиновки предполагают использование сдвоенных операционных усилителей.

НЕ ЗАБУДЬТЕ установить шунтирующие конденсаторы для операционных усилителей, хотя они (а также блок питания) не показаны. Включите конденсаторы 10 мкФ от каждого плеча питания к земле, а также установите керамические конденсаторы 100 нФ как можно ближе к каждому корпусу операционного усилителя и подключите к контактам питания - контакт 8 положительный, а контакт 4 отрицательный для сдвоенных операционных усилителей.

Контроллер ширины стереобазы - Версия 1

Этот устройство очень просто и дешево в изготовлении. Нет необходимости в двухканальном потенциометре, и все операционные усилители работают с низким коэффициентом усиления, поэтому вносят очень небольшие искажения. Простота этой версии также заключается в использовании всего двух сдвоенных операционных усилителей.

Рисунок 1 - Простой регулятор ширины стереобазы

Диапазон регулировки стереобазы колеблется от моно (когда потенциометр установлен на минимальное сопротивление) через различные стадии уменьшения ширины до положения движка примерно на 1/2 хода. На этом уровне стереобаза нормальная (допускаются некоторые отклонения). При дальнейшем увеличении сопротивления потенциометра стереобаза расширяется за счет появления «отрицательного взаимопроникновения каналов». Оно создается левым и правым микширующими усилителями и присутствует постоянно. Потенциометр в центральном положении нейтрализует отрицательное взаимопроникновение положительным, что приводит к нормальному стерео.

Эффект «отрицательного взаимопроникновения каналов» заключается в том, что динамики звучат так, как будто они находятся дальше друг от друга, чем они есть на самом деле. Это немного похоже на подключения динамиков в противофазе, но без (часто фатальной) потери басов.

Переключатель отключает каскады микшеров L и R, преобразуя их в простые неинвертирующие буферы, а также отключает потенциометр. В противном случае это привело бы к перекрестным помехам, разрушающим нормальный стереоэффект. Выходные буферы предназначены для защиты внешних цепей от влияния микшеров, что приведет к изменению их характеристик.

Резисторы 100 Ом последовательно с каждым выходом предотвращают колебания операционных усилителей при подключении проводов.

Контроллер ширины стереобазы - Версия De-Luxe

Следующее устройство обладает гораздо большей линейностью и дает более широкую звуковую сцену, чем простая версия, показанная выше. С одной стороны (положение движка сдвоенного потенциометра 10k вверху по схеме) получаем сигнал моно. С другой стороны, сигнал подвержен 100% отрицательному взаимопроникновению, поэтому звук «распределяется» на два отдельных источника, без центральной сцены. Когда движок находится в центре, стереоизображение не изменяется, и нет никакого изменения вообще.

Как правило, будет использоваться настройка где-то между «нормальным» и тем или иным крайним значением, в зависимости от предпочтений слушателя и расположения динамиков.

Рисунок 2 - Регулятор ширины стереобазы. Версия 2

Эта схема на самом деле лишь немного сложнее первой, но, как было сказано ранее, более линейна и обеспечивает более широкий диапазон регулирования. Входные каскады – это просто стандартный неинвертирующий и инвертирующий буфер - по одному на каждый канал. Напряжение сигнала в центре потенциометров 10 кОм равно нулю, так как это сумма равных противоположных сигналов.

На выходные микшеры поступает неинвертированный сигнал из соответствующего канала и переменная (через потенциометр) величина синфазного или противофазного сигнала от другого канала. Когда движок находится полностью вверху, выход каждого микшера представляет собой сумму левого и правого каналов, то есть моно. С другой стороны, когда движок внизу, выход каждого канала лишен всей информации о центральном канале и представляет собой отдельный источник звука.

Отключение регулятора ширины

Хотя обе представленные схемы могут быть настроены на обеспечение обычного стерео, для Hi-Fi лучше сохранить только те схемы, которые действительно необходимы, чтобы избежать ухудшения качества. Устройство переключения, показанное на рисунке 3, делает именно это. В режиме обхода подключенными остаются только входы, и это не вызовет увеличения шума или искажений.

Рисунок 3 - Переключение в обход регуляторов

Эта компоновка будет одинаково хорошо работать с обеими схемами и не требует пояснений. В положении байпаса входной сигнал подается непосредственно на выходы, минуя регулятор ширины полностью.

Оригинал статьи

Теги:

• Перевод