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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Console de mixage modulaire amateur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Musicien Cette simple télécommande peut être réalisée presque à la maison ou à l’école. Néanmoins, les capacités de cette télécommande sont suffisantes pour fonctionner dans la salle de réunion de l'école, lors de la composition de concerts en plein air ou pour enregistrer de petits ensembles musicaux. L'appareil peut être alimenté aussi bien par le secteur que par des piles. La console de mixage "MICRO RTV", décrite dans [1], n'est pas facile à fabriquer en conditions amateurs. Cet article propose une version simplifiée d'une console stéréo modulaire (sorties AUX, INSERT exclues), conçue sans l'utilisation de rares microcircuits. Une certaine réduction des exigences en matière de profondeur de traitement des signaux d'entrée et du nombre de canaux est tout à fait justifiée et acceptable, car elle n'est pas destinée aux conditions de studio et des paramètres techniques très élevés ne sont pratiquement pas nécessaires. Cependant, la conception modulaire de la télécommande vous permet de la transformer rapidement pour résoudre diverses tâches, et la possibilité de la faire fonctionner à partir d'un adaptateur secteur ou d'une batterie 12 V élargit sa portée. La conception proposée, lorsqu'elle est alimentée par une batterie de 12 V, est sans danger même pour les enfants et peut être utilisée dans les discothèques scolaires ou lors de performances d'ensembles pour enfants. Et lorsque vous voyagez « dans la nature », vous pouvez, par exemple, vous connecter à une batterie de voiture via « l'allume-cigare ». Des piles peuvent être placées sous les cartes situées au bas de la télécommande, lui permettant ainsi de fonctionner de manière autonome pendant un certain temps. Le schéma fonctionnel de l'appareil est présenté sur la fig. 1, et une option de conception possible pour le panneau avant de la télécommande se trouve sur la photo de la première page de la couverture.
Les six modules d'entrée sont sélectionnés en fonction des tâches requises. Pour cela, plusieurs variantes de blocs d'entrée ont été développées. Un module microphone (son schéma est présenté sur la Fig. 2a) avec un connecteur d'entrée CANNON (XLR) utilisé avec des microphones professionnels. Ce bloc est pratique pour les chanteurs ; il permet d'amplifier le signal d'un microphone avec une tension de 1 ... 240 mV (avec un rapport signal sur bruit de 60 dB et Kr = 0,2%). Le module dispose d'un contrôle de gain (résistance variable R3) qui modifie la sensibilité de l'amplificateur de 14 dB, d'un contrôle panoramique "PAN" (R35), ainsi que d'un niveau de signal de sortie (R25) et de contrôles de tonalité pour les hautes et basses fréquences ( respectivement R17 et R19). Aux fréquences de 30 Hz et 15 kHz, la profondeur du contrôle de tonalité atteint ±12 dB. La LED d'indication de surcharge - LED rouge - s'allume lorsque le niveau est 2 dB en dessous du niveau autorisé.
Le module a des paramètres techniques assez corrects et son fonctionnement est légèrement inférieur aux modules correspondants des consoles professionnelles. L'entrée symétrique réduit considérablement le niveau de bruit externe lors de l'utilisation d'un long câble de microphone. En retirant le cavalier entre les points a et b, il est possible de connecter une alimentation "fantôme" pour les microphones à condensateur. Mais étant donné qu'il n'y a tout simplement nulle part où obtenir une tension de 48 V de la console elle-même, seuls des microphones dynamiques sont censés être utilisés. Ils sont beaucoup plus résistants que les mécaniques, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas peur des chocs, des secousses et, surtout, sont beaucoup moins chers. Même les professionnels n'utilisent des microphones à condensateur qu'en studio. Malheureusement, en raison de la tension d'alimentation relativement faible, la marge de surcharge de l'amplificateur de microphone n'est que d'environ 16 dB, mais lors de l'utilisation de microphones dynamiques, surtout si vous n'aimez pas beaucoup la correction de fréquence (augmentation des basses ou des hautes fréquences), cette marge est presque assez. Le premier étage (DA1) est assemblé sur la puce LM381 (l'analogue domestique est le K548UN1A). Des résistances dont l'étalement ne dépasse pas ± 1 % doivent être utilisées dans le circuit d'entrée. La sélection des résistances R6 et R7 est nécessaire afin d'obtenir une tension constante aux sorties du microcircuit, proche de la moitié de la tension d'alimentation. Une différence significative dans la résistance des résistances sélectionnées peut affecter la symétrie de l'entrée, il est donc préférable de choisir des puces avec un faible écart en mode DC. Les cascades restantes sont réalisées sur un ampli op quad de type TL084 (TL074 ou K1401UD4). Le dépassement du niveau maximum autorisé est signalé par la LED rouge HL1. Le seuil de réponse du comparateur bidirectionnel DA2.3 est sélectionné en sélectionnant la résistance R22. Il est préférable de le régler légèrement en dessous du niveau de signal maximum autorisé (recommandé de 2...3 dB). Le courant consommé par le module est de 18...20 mA. Le module d'entrée universel est une sorte d'amplificateur de microphone, car il a le même circuit et les mêmes paramètres, mais un connecteur JACK 6,3 et un commutateur de sensibilité sont installés à l'entrée (les différences dans le circuit du module sont illustrées sur la Fig. 2, b). Avec une diminution du gain, l'impédance d'entrée de l'amplificateur augmente simultanément de 10 fois jusqu'à 30 kOhm. Ces blocs sont très pratiques pour les ensembles vocaux et instrumentaux. Ce connecteur est utilisé pour connecter de nombreux microphones ; Une guitare électrique peut également être branchée sur cette prise en tournant l'interrupteur en position « haut » (niveau). Un amplificateur linéaire à deux canaux avec entrées asymétriques (un schéma de ce module est présenté sur la Fig. 3) est pratique pour amplifier les signaux stéréo provenant d'un appareil externe de lecture de phonogrammes : lecteur, magnétophone, lecteur.
Connecter une guitare électrique à l’un des canaux d’entrée stéréo perturberait l’image stéréo. Par conséquent, ces modules sont conçus pour les consoles utilisées dans les discothèques, les pistes de danse, lorsque plusieurs sources de signaux sonores externes sont connectées au système en même temps. Le module vous permet d'ajuster la tonalité du son aux basses et hautes fréquences (aux fréquences de 30 Hz et 15 kHz, la plage de réglage dépasse 30 dB), ainsi que le gain et la balance. Impédance d'entrée - plus de 20 kOhm. La valeur normalisée de la tension du signal de sortie de 240 mV peut être obtenue si le signal d'entrée a une tension comprise entre 20 mV et 3 V. La tension de sortie la plus élevée est d'au moins 3 V. La seule différence par rapport aux circuits conventionnels est l'inclusion dans chaque canal de celui-ci d'un amplificateur de microphone, d'une liaison supplémentaire R1C9 (R2C10), qui réduit considérablement le niveau de bruit grâce à une petite réduction (2 dB) de l'amplification des hautes fréquences. Le coefficient de distorsion non linéaire ne dépasse pas 0,2 %. Rapport signal/bruit - pas moins de 70 dB. Le courant consommé par le module atteint 40 mA, ce qui doit être pris en compte lorsqu'il est alimenté par des piles ou un adaptateur secteur basse consommation. Une autre version du module d'entrée utilise un tuner de petite taille avec la gamme VHF-2 (FM) pour la communication avec le microphone radio. Bien que les microphones radio bon marché fonctionnent à des distances allant jusqu'à plusieurs dizaines de mètres, ils sont très pratiques en raison de l'absence de fils. Les récepteurs radio ordinaires sont peu utiles à cette fin en raison du bruit élevé en l'absence de fréquence porteuse de l'émetteur. Par conséquent, un module a été développé sur la base du tuner du concepteur radio KE127 de la société Kaskad (voir le schéma de la Fig. 4). Sa structure comprend un suppresseur de bruit [3] DA1 (LM358N), un bloc de tonalité avec contrôle haute et basse fréquence sur DA2.1 (TL082) et un amplificateur de contrôle (DA3) avec contrôle de niveau. Le signal du tuner est contrôlé via un casque branché sur la prise "TLF" (JACK 3,5). Après avoir réglé le tuner sur la fréquence du microphone radio, en l'absence d'interférences, le signal via l'interrupteur à bascule "ON" de l'amplificateur DA2.2 peut être envoyé aux jeux de barres de la console (MIX1, MIX2). La commande "GAIN MONITOR" (R17) permet un contrôle indépendant du volume d'écoute. Dans l'amplificateur de commande, les entrées des deux canaux sont combinées, puisque le récepteur des signaux du microphone radio n'a pas besoin de fournir un son stéréo.
Le tuner peut également être utilisé aux fins prévues en activant la réception d'une station de radio diffusée lors d'une pause lors de certains événements. Il convient de noter que le tuner du concepteur radio KE-103 peut également être utilisé pour le module, dans lequel la sensibilité est légèrement inférieure en raison de l'absence d'amplificateur radiofréquence supplémentaire. Un inconvénient du module microphone radio est une consommation de courant assez élevée lorsqu'il est alimenté par batterie - environ 40 mA (même au volume minimum). Avant d'installer la carte tuner, vous devez vérifier la présence d'une résistance de 100 kΩ à la sortie basse fréquence. Il est également conseillé de remplacer le condensateur à oxyde de 4,7 uF dans le même circuit par un condensateur céramique d'une capacité de 0,22 ... 1 uF. Ce circuit dans le tuner est conçu pour émettre un signal stéréo complexe (CSS), et un cavalier est souvent installé à la place d'une résistance. La résistance variable de réglage du tuner est remplacée par une résistance variable (par exemple, type SPZ-4) installée sur le panneau avant du module. Pour contrôler le suppresseur de bruit, vous devez connecter la broche 9 de la puce K174XA34 avec la broche 2 du planche avec un fil. Le seuil de réponse du comparateur suppresseur de bruit DA1.1 est choisi en ajustant la résistance R5 : vous pouvez réduire le bruit en l'absence de fréquence porteuse de l'émetteur ou même "supprimer" le signal lorsque le niveau de porteuse descend en dessous du niveau sélectionné. Lorsque le silencieux est activé, le voyant rouge HL1 est allumé. Dans le module, la carte tuner est fixée sur les coins (du côté des composants qui s'y trouvent), et la résistance variable R17 est placée entre la carte principale et la carte tuner. En plus des modules d'entrée, la console dispose de deux modules de sortie "MASTER", assemblés selon le même schéma (Fig. 5). Chacun d'eux dispose d'un totalisateur (DA1.2), d'un contrôle de niveau de sortie "LEVEL" et d'un indicateur de niveau quasi-crête à dix niveaux à LED, répondant essentiellement aux exigences du deuxième type d'indicateurs de niveau professionnels, c'est-à-dire ont un temps d'intégration de 5 ms et un temps de retour d'environ 3 s [2]. Les niveaux du signal de sortie sont contrôlés dans la plage de -20 dB (0,1 valeur nominale) à +3 dB (dépassant 1,41 fois). Dans la zone de -3 dB à +3 dB, l'erreur d'échelle ne dépasse pas 1 dB, ce qui facilite le contrôle des niveaux de signal lorsqu'ils sont proches de la valeur normalisée. Grâce au régulateur "0" ressorti sous la fente, il est possible de sélectionner la valeur nominale de la tension de sortie de 240 mV à 1,55 V.
Quatre sorties peuvent être utilisées dans la console : deux - des modules "MASTER" et deux - du connecteur "MONITOR" ("TLF"). Si nécessaire, il est permis de connecter une longue ligne de connexion aux sorties "MONITOR". Un indicateur de niveau n'est pas connecté à ces sorties, mais les paramètres de qualité permettent de les utiliser à la fois pour écouter le signal et pour l'envoyer à l'entrée d'un amplificateur ou d'un appareil d'enregistrement sonore. À Uout. nom = 0,775 V, le rapport signal/bruit dépasse 75 dB et Kg - pas plus de 0,04 %. Sans signal, la consommation de courant du module de sortie est de 16 mA ; au signal, lorsque les LED du compteur sont allumées (lumière "point"), le courant augmente jusqu'à 28 mA. La mise en place du module revient à régler l'indicateur sur "0" dB à l'aide de la résistance trimmer R8 lorsque le signal atteint le niveau nominal. Contrairement à la plupart des consoles « domestiques », où il existe au mieux un indicateur de valeurs moyennes, le compteur quasi-crête peut contrôler les niveaux maximaux du signal de sortie. La ligne de sortie utilise des puces d'ampli opérationnel (DA1) de type TL082 (ou TL072) et l'indicateur de niveau utilise le LM3914. Le niveau du signal est marqué par un point lumineux. Pour le mode d'indication « colonne », il suffit de relier les points « a » et « b » avec un fil ; cela augmentera le courant consommé par la carte. Il est conseillé d'utiliser les LED supérieures qui indiquent la surcharge (HL8-HL10) en rouge, HL7 en jaune et le reste en vert (toutes de la série KIPMO). D'autres types de LED peuvent être utilisés à condition que la différence de couleur soit maintenue. Le détecteur du compteur est réalisé sur une puce spécialisée K157DA1 (DA2). Le deuxième canal du microcircuit n'est pas utilisé. Le régulateur de tension DA3 est monté sur KR1158EN12 ou KR1170EN12, mais lors de la fabrication de l'appareil destiné à être utilisé uniquement dans la télécommande, il est permis de mettre un cavalier à la place du microcircuit. Afin de permettre de fournir directement la tension de l'adaptateur ou de la batterie au module ou à la carte, par exemple, lors de la connexion du module microphone directement à un amplificateur de puissance externe, les cartes de chacun des blocs sont dotées de leur propre stabilisateurs de tension. Si le module est destiné uniquement à être installé dans la console, un cavalier est installé à la place de la puce stabilisatrice intégrée. Étant donné que la plupart des adaptateurs réseau ont une tension redressée non stabilisée en sortie, la télécommande possède son propre régulateur de tension interne (DA2 sur la Fig. 6), qui fonctionne déjà à une tension de seulement 0,6 V, dépassant 12 V. Compte tenu de la tension chute aux bornes de la diode de protection, une tension redressée d'au moins 13,2 V doit être fournie à la télécommande. Les adaptateurs avec l'interrupteur réglé sur la position "+12 V" fournissent généralement une tension de sortie de 15 ... 17 V et de l'acide chargé batteries - 13,4 V. Une fois installés, un chargeur de batterie et un dispositif de signalisation LED de batterie faible peuvent être intégrés dans le panneau de batterie du module d'alimentation.
Avec le stabilisateur de tension, le module de commande contient un amplificateur à deux canaux « MONITOR » (« TLF ») avec contrôle de gain indépendant dans chaque canal. La puce TDA2822M (sa puissance de sortie est de 2x1 W) vous permet de connecter des connexions de tête d'adaptateur à ses sorties. La tension d'alimentation est fournie via une diode de protection VD1 et un fusible à rétablissement automatique FI1 de type MF-R025 pour un courant de 0,5 A. Le signal est acheminé via le connecteur JACK 6,3, et le câblage du circuit imprimé permet trois types de courant disponible dans le commerce. connecteurs à installer dessus. La conception de base est conçue pour l'installation de neuf modules, le boîtier en acier a donc des dimensions de 280x183x65 mm. La télécommande peut être posée sur la table ou accrochée au mur, où elle ne dérangera personne. Sur le panneau latéral droit se trouve un connecteur pour allumer un adaptateur réseau avec une tension de sortie redressée de 12,6 ... 16 V. Les blocs individuels (modules) ont une largeur de 30 mm, chacun d'eux est connecté aux autres modules via un connecteur et fixé dans le boîtier avec deux vis. Dans la plupart des cas, étant donné la possibilité de remplacer rapidement les blocs en fonction des besoins émergents, neuf modules suffisent généralement et des adaptateurs avec un courant de charge maximum d'au moins 0,5 A fournissent l'alimentation pour ce nombre de blocs. Si nécessaire, vous pouvez concevoir le boîtier avec d'autres dimensions. Il est également évident que les cartes modulaires peuvent être installées dans d'autres équipements comme les cartes de conception radio habituelles. Une attention particulière doit être portée au choix de l'adaptateur. Il ne faut pas oublier que nombre d'entre eux ne peuvent tout simplement pas fournir le courant déclaré. Il existe des adaptateurs avec des condensateurs de filtrage de 10 V, bien que leur tension de fonctionnement dépasse 15 V. Il existe même des adaptateurs avec une tension de sortie "stabilisée", qui non seulement n'ont pas de stabilisateur, mais même un condensateur ! Une idée suffisante de la conception est donnée sur la Fig. 7, qui montre un schéma d'assemblage d'un des modules d'entrée de la console.
Les modules sont fixés aux parois supérieure et inférieure en forme de U du boîtier à l'aide de vis M2.5. Pour les épaisseurs de paroi supérieures à 1 mm, les trous de montage peuvent être vissés directement dans le boîtier lui-même. Pour fixer les panneaux aux panneaux avant, on utilise des coins de 5 mm de large, pliés dans le même acier ; ils ont également des trous filetés M2.5. Toutes les cartes sont connectées au tableau croisé avec des jeux de barres via des connecteurs MPN-4. Le fond du boîtier avec des trous pour le refroidissement et pour les vis de montage mural peut être plus fin. Des pieds y sont vissés pour une installation sur une table. Le design proposé vous permet de réaliser une télécommande même à la maison. Tous les circuits imprimés de la télécommande sont constitués d'une feuille de textolite unilatérale, des cavaliers sont donc utilisés à certains endroits. Un peu sur les modifications de la console. Par exemple, il existe un moyen simple d'étendre considérablement les capacités de l'appareil. Pour ce faire, deux autres bus supplémentaires "MIX3" et "MIX4" doivent être placés sur la carte du jeu de barres, et des interrupteurs à bouton-poussoir (SB1, SB2 sur la Fig. 8) doivent être placés sous les modules d'entrée, ce qui vous permettra d'envoyer un signal de ces modules vers les bus "MIX1", "MIX2" ou "MIX3", "MIX4".
Une simple connexion parallèle des jeux de barres peut être prévue. Dans le même temps, les boutons sur la paroi latérale de la télécommande ne gênent pas l'installation de la télécommande sur une table ou le montage au mur, mais il devient possible d'utiliser un certain nombre de modules (« MODULE DE SERVICE ») - des moyens de traitement du signal dynamique et fréquentiel. Il peut s'agir de limiteurs (limiteurs), de compresseurs, d'expandeurs, de divers suppresseurs de bruit, de réverbérations ou d'égaliseurs multibandes et d'autres appareils. Les capacités d'une telle console, même avec un petit nombre de canaux, seront tout à fait suffisantes même pour un ingénieur du son exigeant travaillant en extérieur. La couverture du magazine montre l'extérieur d'une console modulaire monophonique faite maison conçue pour un système de sonorisation. Il est possible de développer une version de la console avec un bloc amplificateur de puissance bicanal 2x22 W, réduisant ainsi le nombre de canaux d'entrée. Mais une telle télécommande consommera jusqu'à 4 A, et un adaptateur classique ne suffira pas, et un connecteur plus puissant sera nécessaire pour fournir la tension d'alimentation. Une telle console « transformante » sera très pratique, puisqu'il est possible de modifier facilement sa configuration en fonction des tâches émergentes et de la mettre à niveau facilement. Avec plusieurs unités interchangeables, vous pouvez tirer le meilleur parti de votre télécommande lors de réunions, discothèques et concerts. À propos, la conception modulaire est également prometteuse pour créer des instruments de mesure combinés amateurs avec des blocs interchangeables. Dessins de circuits imprimés et conception de modules de console Les dessins et dessins de planches sont donnés dans le shell du système de conception Circad. La version démo du programme est shareware et est disponible sur circad.net. littérature
Auteur : E.Kuznetsov, Moscou
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Commentaires sur l'article : invité Comment appliquer une résistance variable et un son haute fréquence et basse fréquence à la puce TDA-2822 dans le circuit.
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