Toonregelingen P. Woestyn Inleiding Een toonregeling (equalizer) is een instelbaar audiofilter met een vrij beperkt versterkingsbereik rond 0 dB. Vanwege hun ruim toepassingsgebied zijn ze verplicht voor elk zichzelf respecterend mengpaneel. We noemen slechts enkele toepassingen: • Bij optredens pikken microfoons veel ongewenst lawaai op: het publiek, andere instrumenten, heen-en-weer geloop van de muzikanten, . . . . Een toonregeling kan deze onderdrukken. Als bijvoorbeeld de microfoon van een zangeres te veel achtergrondgeruis oppikt kunnen de lage frequenties tot bv. 200 Hz onderdrukt worden. • Bij opnames kan de frequentiekarakteristiek van een microfoon gecorrigeerd worden. • Compressors en limiters worden vaak frequentieselectief gemaakt met een toonregeling. • DJ’s gebruiken toonregelingen om de muziek zelf merkbaar te bewerken. Mengpanelen toegespitst op DJ-gebruik bieden vaak toonregelingen aan met een sterk asymmetrische versterking (bv. +6 . . . − 20 dB). • De frequentiekarakteristiek van luidsprekers en zaal kan gecorrigeerd worden. Men kan twee types toonregelingen onderscheiden: grafische en parametrische. Bij de eerste type wordt het audiospectrum in vaste banden opgedeeld. Het aantal banden is typisch twee, drie, tien of dertig. Elke band krijgt zijn eigen versterker/verzwakker. Grafische toonregelingen zijn populair bij consumenten vanwege zijn gebruiksgemak. Professionele mengpanelen beschikken altijd over een grafische toonregeling voor de stereokanalen. Bij een parametrische toonregeling is de bandfrequentie instelbaar. Men maakt onderscheid tussen half-parametrische (frequentie en versterking zijn instelbaar) en volledig parametrische (ook de Q-factor is instelbaar) banden. Enkel op zichzelf staande equalizers en de allerduurste mengpanelen zijn volledig parametrisch. De meeste mengpanelen beperken zich tot een semi-parametrische regeling voor de monokanalen. De Werkgroep Elektronica biedt een mono en een stereo toonregeling aan. 1 1 2 3 4 5 6 7 Stereo toonregeling 47n C1L De stereo toonregeling is gebaseerd op de gebruikelijke Baxandalltoonregeling1 , met kleine wijzigingen (figuur 1). Ze heeft twee banden, elk met een versterking −15 . . . + 15 dB. De lage band reikt tot ongeveer 250 Hz, de hoge band heeft effect vanaf 1.2 kHz. P1B 47k R1L X1-6 6 GND C11 100n C3 8 47k R3L 10u/25 X1-3 6k8 R4L 100n 3 IC1A GND 6k8 C7 1 3 R5L 47k P2B 47n 5 C1 C1R X1-5 C2L 1n8 10u/25 100n NE5532N 2 + 4 C10 + 4 R2L 10k VDD + X1-4 2 47u X1-2 C3L 10k VSS P1F 47k R1R 1 R2R 47k 10k R3R 47u X1-1 C3R 10k NE5532N 6 + C2R 1n8 7 X1-7 IC1B GND 6k8 R4R 7 5 6k8 47k P2F R5R Figuur 1: Schema van de stereo toonregeling. Mono toonregeling 1 2 De monotoonregeling heeft drie banden. Het filter voor 3 4 5 lage en hoge frequen6 ties is identiek aan een half schema van de stereotoonregeling. Het middenbandfilter is semi-parametrisch. Het schema ervan is gebaseerd op een courante topologie: een state-variable filter zorgt voor de frequentieselectiviteit; met een potentiometer rond een inverterende opamp kan deze geselecteerde band versterkt of verzwakt worden. De centrumfrequentie is regelbaar van 270 Hz tot 6 kHz Alle banden hebben een versterking−15 . . . + 15 dB. 1 Genoemd naar Peter Baxandall die dit revolutionaire type publiceerde in het artikel “NegativeFeedback Tone Control”, Wireless World, oktober 1952. Het basisschema wordt vandaag nog courant gebruikt. 2 7 2 3 4 5 6 7 VDD 1 2 6 100n C21 10u/25 VSS 100n P21 Zie tekst R21 2 C22 R8 4k7 4k7 R2 Zie tekst R12 IC2B 7 6 NE5532N R24 R11 R7 R5 1k8 5k6 R4 2 3 100k R1B 6 4k7 5 100k R1F IC1A GND 1 5 X1-5 IC3A R25 Zie tekst P22 NE5532N R3 1 NE5532N GND Zie tekst Zie tekst Zie tekst 4k7 3 Zie tekst C1 Zie tekst 5 Zie tekst R23 1 NE5532N C2 + IC2A 5n6 R9 7 NE5532N Zie tekst 5n6 100u/35 1 C3 X1-1 2 IC3B R22 Zie tekst 3 5 Zie tekst 100n C4 8 8 8 C8 4 C11 GND VSS C7 4 X1-4 4 C6 10u/25 100n + X1-3 + C10 3 4 X1-2 NE5532N 7 IC1B GND Figuur 2: Schema van de mono toonregeling. De waarden van de weerstanden R11 en R12 hangen af van de waarde van P1 : 1 2 3 4 P1 → 10 kΩ 47 kΩ R11 , R12 2.2 kΩ 10 kΩ 5 6 De waarden van R21 –R24 , C11 , P12 en C12 hangen af van P11 : P11 → 47 kΩ 100 kΩ R21 , R22 10 kΩ 22 kΩ C11 47 nF 22 nF P12 47 kΩ 100 kΩ R23 47 kΩ 120 kΩ R24 , R25 6.8 kΩ 15 kΩ C12 1.8 nF 1 nF Solderen Voor de opbouw kunt u zich inspireren op de voorbeeldlayouts2 . Gebruikte kopervlakken aan de onderkant zijn in blauw, draadbruggen in rood, geïsoleerde draadbruggen in gestreept rood en gestreept blauw aangegeven. Alle 2 Zie ieeesb.ugent.be/sites/ieeesb.elis.ugent.be/files/toonregeling-stereo.png en ieeesb.ugent.be/sites/ieeesb.elis.ugent.be/files/toonregeling-mono.png. 3 7 traditionele componenten komen aan de bovenkant; alle SMD-componenten komen aan de onderkant. Boor eerst de gaten voor de potentiometers. Leg vervolgens de draadbruggen; alle volle-rode lijnen mogen met blanke draad gelegd worden. Soldeer vervolgens de voetjes, daarna de weerstanden. Als de toonregeling afgewerkt is controleer de werking eerst met functiegenerator en oscilloscoop, daarna met een audiosignaal. C2–C5 en R6L/R6R worden best helemaal op het laatst gesoldeerd. Als alle faders goed gesoldeerd zijn liggen hun aanstootvlakken in hetzelfde vlak zodat montage in een behuizing eenvoudig is. In de schakeling zijn enkele SMD-componenten gebruikt om de kostprijs te drukken3 . Als u weinig ervaring hebt met SMT vraag gerust enkele condensatoren om mee te oefenen. 3 De SMD-componenten werden geschonken door de onderzoeksgroep Circuits en Systemen. 4
© Copyright 2024 ExpyDoc
