ШУМОПОДАВИТЕЛИ
При прослушивании программ нередко при малых уровнях сигнала, и особенно в паузах музыкального произведения, заметен мешающий шум. Для расширения динамического диапазона и уменьшения шумов при воспроизвединии конструкторы создают различные системы шумоподавления. Известные си« стемы шумоподавления можно разделить на два вида. К первому относятся системы с однократным воздействием на сигнал, т, е. работающие только при воспроизведении, к второму — требующие предварительной обработки сигнала ори записи и последующем воздействии при воспроизведении.
К шумоподавителям первого вида относятся устройства понижения шума в паузах, так называемые пороговые шумоподавители, и устройства с использованием управляемых фильтров — динамические шумоподавители. Типичными их представителями являются пороговый шумоподавитель NFD фирмы Panasonic и шумоподавитель DNL, предложенный фирмой Philips [10]. К ним же относится также эффективная отечественная система динамического шумопонижения «Маяк» [11]. Основной недостаток этих устройств — частичное подавление полезного сигнала — связан с принципом их работы.
Наиболее эффективными, но и более сложными, являются компаидерные устройства, относящиеся к второму виду систем шумоподавления. Это, применяемые в бытовой звукотехнике, системы Dolby (А, В, С), ANRS High Come и др. [12]. Они позволяют значительно снизить шум без ущерба для исходного сигнала. Но из-за того, что в случае их применения необходима двухкратная обработка сигнала, такие системы, как правило, используют в устройствах магнитной записи.
В усилителях 34 целесообразно применять шумоподавители первого вида — пороговые и динамические. В простейшем же случае для понижения шума ограничивают полосу пропускания ФНЧ (с частотой среза 5 ...7 кГц) и регулятором тембра. Так как шумоподавитель вносит заметный вклад в нелинейные искажения всего усилительного тракта и ухудшает его динамические характеристики, то при воспроизведении звуковых программ с качественных носителей информации шумоподавитель следует исключать из тракта прохождения сигнала.
Для этого в усилителе предусматривают специальный переключатель (S6 на рис. 1).
Далее приводятся описания двух простых шумоподавителей для использования в усилителях 34. Однако применение этого узла в высококачественном усилителе 34 не обязательно.
Динамический шумоподавитель на основе управляемого фильтра. Установлено, что спектр музыкальных сигналов зависит от их громкости таким образом, что с уменьшением громкости относительное содержание высокочастотных составляющих в сигнале уменьшается. Это дает возможность существенно ослабить уровень высокочастотных шумов за счет управляемого ограничения полосы усилителя в паузах и при малых уровнях сигнала. На управляемом изменении частотной характеристики тракта звуковоспроизведения основан принцип работы динамических шумоподавителей (принцип динамической фильтрации).
Основные технические характеристики динамического шумоподавителя:
Номинальное входное напряжение...... 0,8 В
Максимальное входное напряжение...... SB
Перегрузочная способность, не менее..... 20 дБ
Коэффициент передачи на частоте 1 кГц .... 1
Крутизна спада АЧХ в полосе подавления . . . . 10 дБ на октаву
Полоса частот (на уровне — 3 дБ) ...... 20 ... 20 000 Гц
Коэффициент гармоник, не более...... 0,2%
Входное сопротивление......... 100 кОм
Напряжение питания..........±15В
Ток потребления...........10 мА
Рис. 45. Принципиальная схема динамического шумоподавителя на основе управляемого фильтра
Схема этого шумоподавителя приведена на рис. 45. Основным узлом здесь является управляемый ФНЧ, частота среза которого изменяется в широком диапазоне частот от 1 до 20 кГц. Фильтр состоит из элементов R5, R5, С6, С7 и VT1. Управляющее напряжение поступает на затвор транзистора VTI с резистора R10 из выпрямительного каскада на элементах DA2, VD1, VD2. Необходимый коэффициент передачи устройства и согласование с остальными каскадами усилителя обеспечивают элементы DAI, DA3.
Шумоподавитель собран на унифицированной монтажной плате (см.
рис. 32). В нем использованы резисторы МЛТ-0,25, СПЗ-22, конденсаторы КМ-5, КМ-6, К53-1. Вместо указанных на схеме можно использовать другие ОУ, например, К153УД1, К140УД7 со своими цепями коррекции.
При настройке шумоподавителя потребуется стабилизированный двухполяр-ный источник питания напряжением ±15 В и током не менее 25 мА. Ее производят в следующем порядке. К выходу шумоподавителя подключают милливольтметр переменного тока. Движки всех переменных резисторов должны находиться в нижнем по схеме положении. На вход шумоподавителя подают синусоидальный сигнал частотой 5 кГц и уровнем 0,8 В (действующее значение). Резистором R2 устанавливают выходное напряжение около 0,8 В. Подстраивая резистор R8, уменьшают выходной сигнал на 25 дБ (около 45 мВ). Затем резистором R10 увеличивают сигнал на выходе таким образом, чтобы его уровень был на 3 дБ ниже по отношению к 0,8 В (около 0,57 В). На этом налаживание шумоподавителя заканчивается.
Пороговый шумоподавитель на микросхемах. Работа пороговых шумопода-вителей основана на принципе автоматического уменьшения усиления в тракте воспроизведения в паузах, когда шумы проявляются наиболее сильно. Для определения паузы используется различие уровней сигнала и шума. Порог срабатывания обычно устанавливают вручную таким, чтобы уменьшение шума не сопровождалось заметным снижением уровня слабых сигналов.
Основные технические характеристики порогового шумоподавителя, выполненного на микросхемах:
Номинальное входное напряжение....... 0,8 В
Максимальное входное напряжение....... 8В
Перегрузочная способность, не менее ...... 20 дБ
Коэффициент передачи на частоте 1 кГц..... 1
Интервал регулировки порога срабатывания .... — 40... — 20 дБ
Коэффициент гармоник.......... 0,2%
Входное сопротивление .......... 100 кОм
Напряжение питания........... ±15 В
Ток потребления............ 15 мА
