В связи с некоторым “ренессансом” винила в последнее время меня часто просят изготовить хороший винил корректор. Я, естественно, не отказываюсь 🙂
Я решил привести некоторые самые основные сведения, которые могут быть полезны при самостоятельном проектировании и изготовлении предусилителя-корректора для винилового проигрывателя.
Вступление
Вероятно многие у кого есть и кто только собирается приобретать проигрыватель винила, знают или подозревают, что для подключения проигрывателя в звуковоспроизводящую систему необходимо специальное устройство – предусилитель-корректор, который, выполняет как минимум две функции – корректирует АЧХ и усиливает сигнал от головки звукоснимателя.
Необходимость коррекции АЧХ
Долгоиграющие пластинки имеют ряд производственно- технологических особенностей :), которые определяют требуемые параметры аппаратуры звукозаписи и воспроизведения. При записи, для ограничения большой амплитуды колебаний записывающего резца, предотвращения потери контакта с канавкой, а также чтобы не уменьшать плотность записи, низкие частоты ослабляются, а для преодоления инерции резца и снижения уровня шумов высокие частоты усиливаются. Для получения исходного звучания при воспроизведении, то есть линейной результирующей частотной характеристики, частотная характеристика канала воспроизведения, естественно, должна иметь зеркально-обратный вид. Конкретные уровни подъема и спада этих характеристик при записи и воспроизведении грампластинки зависят от многих объективных и, к сожалению, ряда субъективных факторов. (*** об этом чуть позже). В итоге – в идеальном случае – тракт записи-воспроизведения в заданном частотном диапазоне вроде как должен иметь ровную итоговую АЧХ.
Стандарт коррекции АЧХ
Естественно, уровень и частоты коррекции АЧХ канала записи-воспроизведения стандартизован. Соответствие АЧХ предусилителя- корректора принятому стандарту гарантирует (*** без учета ряда субъективных факторов) линейную АЧХ в заданном диапазоне частот и тонально верное звуковоспроизведение.
Эту почти идеальную концепцию немного портит то, что, во первых с момента изобретения грамзаписи принималось несколько стандартов для коррекции АЧХ и, во вторых, даже после введения RIAA в 1953 году “стандартного стандарта” коррекции АЧХ для долгоиграющих пластинок он еще несколько раз уточнялся и дополнялся – в 1963 и в 1978 году. Версия RIAA-78 в настоящее время считается стандартной для долгоиграющих пластинок (LP). Для устройств воспроизведения, помимо RIAA-78, стандартной является и “уточненная” версия RIAA-78-IEC отличающаяся так называемой дополнительной “Subsonic” коррекцией (-3 dB относительно уровня RIAA на частоте 20 Hz)
В таблице приведены стандартные частоты и соответствующие им уровни выходного сигнала винил корректора, нормированные относительно выходного уровня на частоте 1000 Гц.
| Hz | RIAA | IEC | Hz | RIAA | IEC | Hz | RIAA | IEC | ||
| 20 | 19.36 | 16.35 | 240 | 7.04 | 7.01 | 2400 | -3.39 | -3.39 | ||
| 22 | 19.24 | 16.62 | 270 | 6.25 | 6.23 | 2700 | -4.04 | -4.04 | ||
| 25 | 19.04 | 16.89 | 300 | 5.57 | 5.55 | 3000 | -4.65 | -4.65 | ||
| 28 | 18.83 | 17.04 | 340 | 4.80 | 4.79 | 3400 | -5.43 | -5.43 | ||
| 31 | 18.61 | 17.09 | 380 | 4.16 | 4.15 | 3800 | -6.17 | -6.17 | ||
| 35 | 18.29 | 17.06 | 430 | 3.49 | 3.48 | 4300 | -7.02 | -7.02 | ||
| 39 | 17.96 | 16.95 | 480 | 2.93 | 2.92 | 4800 | -7.82 | -7.82 | ||
| 44 | 17.54 | 16.73 | 540 | 2.38 | 2.38 | 5400 | -8.70 | -8.70 | ||
| 49 | 17.12 | 16.45 | 610 | 1.86 | 1.86 | 6100 | -9.64 | -9.64 | ||
| 55 | 16.61 | 16.07 | 680 | 1.43 | 1.43 | 6800 | -10.50 | -10.50 | ||
| 62 | 16.02 | 15.59 | 760 | 1.02 | 1.02 | 7600 | -11.39 | -11.39 | ||
| 70 | 15.37 | 15.03 | 850 | 0.63 | 0.63 | 8500 | -12.30 | -12.30 | ||
| 79 | 14.67 | 14.40 | 950 | 0.26 | 0.26 | 9500 | -13.22 | -13.22 | ||
| 89 | 13.93 | 13.72 | 1100 | -0.23 | -0.23 | 11000 | -14.44 | -14.44 | ||
| 100 | 13.18 | 13.01 | 1200 | -0.52 | -0.52 | 12000 | -15.17 | -15.17 | ||
| 110 | 12.54 | 12.39 | 1300 | -0.79 | -0.79 | 13000 | -15.85 | -15.85 | ||
| 120 | 11.94 | 11.82 | 1500 | -1.31 | -1.31 | 15000 | -17.07 | -17.07 | ||
| 130 | 11.38 | 11.27 | 1700 | -1.80 | -1.80 | 17000 | -18.14 | -18.14 | ||
| 150 | 10.36 | 10.28 | 1900 | -2.27 | -2.27 | 19000 | -19.09 | -19.09 | ||
| 170 | 9.46 | 9.40 | 2100 | -2.73 | -2.73 | 21000 | -19.95 | -19.95 | ||
| 190 | 8.67 | 8.62 | ||||||||
| 210 | 7.97 | 7.93 | Ref=>>> | 1000 | 0 | 0 | ||||
Или, более наглядно – в графической форме-
Вычисление АЧХ.
Кривая RIAA-78 коррекции вычисляется по следующей формуле –
Кривая RIAA-78-IEC коррекции вычисляется по следующей формуле –
Где:
f =частота, Гц π = 3.14
t1 = постоянная времени корректирующей цепочки в области ВЧ = 75uS
t2 = постоянная времени корректирующей цепочки в области СЧ = 318uS
t3 = постоянная времени корректирующей цепочки в области НЧ = 3180uS
t4 = постоянная времени корректирующей цепочки в области Суб-НЧ = 7950uS
“Постоянная времени” определяет частоту среза узла корректирующей цепочки (t=1/2πf f=1/2πt), исходя из чего легко посчитать частоты среза.
f1 (ВЧ) = 2122 Hz (75uS)
f2 (CЧ) = 500 Hz (318uS)
f3 (НЧ) = 50 Hz (3180uS)
f4 (Sub-НЧ) = 20 Hz (7950uS)
В повседневной практике, конечно, никто “вручную” не производит вычисления по этим формулам. После определения архитектуры проектируемого корректора все вычисления делаются в несложной экселевской табличке.
Но об этом – во второй части.