Тонкомпенсация что это такое


Тонкомпенсация

Что есть что

Среди многочисленных органов управления на передней панели современных усилителей и AV-ресиверов, в состав которых входит многоканальный усилитель, часто присутствует кнопка или — реже вращающаяся ручка с названием LOUDNESS (“тонкомпенсация”). Теоретической основой необходимости схемы, осуществляющей эту регулировку, являются так называемые кривые равной громкости, которые приняты в качестве международного стандарта. Эти зависимости были получены на основании исследования особенностей слуха человека и представляют некую усредненную зависимость, так как в качестве испытуемых привлекались люди c нормальным слухом в возрасте от 18 до 25 лет. Незначительные отличия имеются как индивидуальные, так и по возрастному, половому и расовому признакам. Суть этой зависимости сводится к тому, что слух человека имеет неодинаковую чувствительность к звукам разной частоты, которые по объективным измерениям имеют одно и то же звуковое давление. Самые тихие звуки человеческое ухо способно улавливать на частотах около 3 кГц, а с повышением или понижением частоты чувствительность падает. И если максимальная разница чувствительности при низких уровнях громкости составляет более 70 дБ, то с повышением интенсивности звука она уменьшается, и при достижении уровня болевого порога (это около 120 дБ) разница только чуть больше 20 дБ.

Кривые равной громкости (по Флетчеру-Менсону) показывают усредненную чувствительность человеческого уха в зависимости от частоты. Громкость в фонах соответствует уровню интенсивности только для частоты 1 кГц. Рядом со шкалой показаны и принятые в музыке обозначения громкости: p — пьяно, f — форте, и т.д. Пунктирная линия показывает усредненный порог слышимости Область воспринимаемых человеком звуков (зеленая область) значительно больше речи (желтая зона) и приятных на слух звуков музыки (синяя область)

Так чем же управляет в усилителе тонкомпенсация? Одной из основных задач звукорежиссера во время записи является установка тонального баланса при определенном среднем уровне громкости прослушивания, который обычно соответствует стандартному уровню звукового давления 90–92 дБ. Другими словами, звукорежиссер изменяет некоторым образом частотную характеристику так, чтобы воспроизведение при указанной громкости оценивалось слушателем как естественное. Если у вас дома громкость будет меньше, а характеристика усилителя установлена линейной, то субъективно будут ощущаться недостаток высоких и низких частот. Именно для устранения этого недостатка и предназначена схема тонкомпенсации. В совсем древние времена монопольного существования только ламповых схем, еще до появления высококачественных источников программы и соответствующих им по качеству усилителей и акустики, было достаточно регулировать только низкие частоты. Так появился регулятор тембра низких частот. Впоследствии, с расширением диапазона частот, был добавлен регулятор и по высоким частотам. Однако характеристики стандартных схем регуляторов тембров не вполне соответствуют требованиям для исправления характеристики с точки зрения тонкомпенсации, и поэтому потребовался еще один специально для нее. Глядя на кривые равной громкости, можно было бы предположить, что требуемый подъем на низких и высоких может составлять до 15-20 дБ. Но если принять во внимание сказанное относительно установки тонального баланса звукорежиссером, то нужно говорить только о разности в частотной характеристике, и в этом случае подъем должен быть уже значительно меньше: 3–5 дБ. На самом деле, если бы прослушивание в домашних условиях проводилось всегда при уровне, для которого и сделал свою работу звукорежиссер, то необходимость в тонкомпенсации отпала бы. Некоторые фирмы ориентируются на это и какой-либо тонкомпенсации в своих усилителях не предусматривают. А в режиме прямого тракта, который предполагает достижение минимальных отличий от оригинального замысла звукорежиссера, во всех усилителях, как правило, отключаются не только регуляторы тембра и баланса, но и тонкомпенсация. Но тут возникают проблемы с неодинаковым уровнем выходного сигнала различных устройств. Например, вы при прослушивании CD-проигрывателя выставили необходимый уровень на усилителе, а впоследствии при воспроизведении с магнитофона фонограммы уровень приходится выставлять уже другой. В таких условиях можно предложить два выхода. Или иметь два регулятора уровня, линейный и тонкомпенсированный, или возможность регулировать чувствительность по каждому входу. Кое-кто, может быть, вспомнит, что во времена поступления в нашу страну Hi-Fi-аппаратуры через магазин “Березка” был популярен усилитель известной западно-германской фирмы Uher. Отличительной особенностью этого аппарата были маленькие ручки регулировки чувствительности по каждому входу, которые располагались прямо по нижней кромке передней панели, что позволяло всегда иметь сигнал с одним и тем же уровнем от всех источников. В некоторых современных AV-ресиверах подобное согласование уровня можно осуществлять с пульта ДУ. А в случае более доступной ценовой категории вам необходимо побеспокоиться, чтобы отдельные компоненты (проигрыватель, тюнер и т.д.) имели, кроме фиксированного, еще и регулируемый выход.    Фиксированная тонкомпенсация, которая включается кнопкой, рассчитана на определенное положение регулятора громкости. Если регулятор имеет шкалу, то этому положению соответствует отметка –30 дБ. Иногда это ограничение создает непреодолимые трудности, и тонокомпенсацию приходится отключать, а компромиссное решение пытаться находить с помощью простых регулировок тембра. Независимое плавное изменение тонкомпенсации (подобное можно было встретить в моделях Denon, Yamaha и других) позволяет не только всегда установить требуемую громкость, но и получить естественную тональную окраску музыки в широком диапазоне уровней громкости. Поэтому наличие или отсутствие тонкомпенсации должно всегда, конечно, с учетом условий эксплуатации, приниматься во внимание при выборе усилителя.

stereo.ru

Тонкомпенсация в windows 7 и windows 8.1

Добрый день уважаемые читатели блога, сегодня мы узнаем, что за магическое слово тонкомпенсация в windows 7 и windows 8.1, рассмотрим как ее настроить и за что она отвечает, я уверен, что если поспрашивать людей про этот термин, большинство его даже не слышали, не говоря уже, о том, что оно означает, но в этом нет нечего стыдного, на то и интернет, чтобы учиться. Я до недавнего времени, тоже не знал, но при настройке продукта Infinity Call Center, быстро стал в теме.

Ранее я рассказывал как решается, что не работал звук на windows 10 и эта статья является немного ее дополняющей, так как рассказывает как улучшить качество звука.

Что такое тонкомпенсация

Тонкомпенсация - это процесс изменения частотных характеристик звукового сигнала, в том случае, когда при прослушивании уровень его звукового давления отличается от стандартного уровня 90 — 92 дБ, принятого при записи музыкальных звуковых сигналов.

Если проще и без умных описаний, это процесс согласования Амплитудно-Частотной Характеристики (АЧХ) человеческого уха с источником звука.

Давайте рассмотрим подробнее особенности человеческого слуха. У человека слух имеет разную чувствительность к звукам разной частоты которые по объективным измерениям имеют одно и то же звуковое давление, это не я придумал, так доказали ученые. На частоте около 3 кГц, человек может слышать самые тихие звуки, если повышается или понижается частота, то чувствительность падает. И если максимальная разница чувствительности при низких уровнях громкости составляет более 70 дБ, то с повышением интенсивности звука она уменьшается, и при достижении уровня болевого порога (это около 120 дБ) разница только чуть больше 20 дБ.

Тонкомпенсация изменяет некоторым образом частотную характеристику так, чтобы воспроизведение при указанной громкости оценивалось слушателем как естественное, если еще проще она улучшает в некоторых случаях качество звука.

Как включает Тонкомпенсация в windows

Не важно какая у вас версия операционной системы, будь то Windows 7 или 10, все делается одинаково. Заходим в пуск > Панель управления

Далее пункт Звук.

Либо можете еще быстрее нажмите WIN+R и введите mmsys.cpl,

у вас откроется так же Звук. Далее выбираем ваши активные Динамики, двойным кликом по значку с зеленой галкой.

Переходите на вкладку Улучшения и выбираете галку Тонкомпенсация. После чего жмете ок.

Как видите включить тонкомпенсацию в Windows 7 > 10, не просто, а очень просто.

pyatilistnik.org

Регулятор громкости с тонкомпенсацией

При небольших уровнях громкости звучание звукоусилительной аппаратуры невысокого класса не обеспечивает, как правило, качественного воспроизведения. Это связано с тем, что при небольшой громкости ухо человека становится менее чувствительным к частотам нижнего и верхнего спектра. Для устранения этого недостатка в высококачественной аппаратуре предусмотрены различные схемы компенсации амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) при малых громкостях звучания, то есть верхние и нижние частоты дополнительно усиливаются, в результате АЧХ выравнивается и качество звучания не изменяется на слух при любом уровне громкости. Самым простым способом можно достичь этого эффекта, применив регуляторы громкости с тонкомпенсацией. Схемы довольно просты и не требуют применения дефицитных деталей и какой-либо настройки.

Подавляющее большинство таких схем ранее строилось на основе специальных переменных резисторов с дополнительными отводами, как показано на рис.1. Основной недостаток таких схем – применение специальных резисторов и небольшая глубина тонкомпенсации. Для них, также, характерна определенная нелинейность, ступенчатость воспроизведения верхних и особенно нижних частот при определенных положениях движка переменного резистора с одним или двумя отводами.

Рис. 1

Ниже приводятся схемы тонкомпенсированных регуляторов громкости на резисторах группы «В» без отводов (обычные переменные резисторы, широко применяемые в различной радиоаппаратуре. Группа резистора  определяет зависимость вводимого сопротивления при повороте движка и обозначается буквой, например, «А», «В», «С» в его маркировке, перед или после обозначения его номинального сопротивления)

На рис.2 показана схема, где высокочастотная (ВЧ) коррекция осуществляется цепью R1C1 , а низкочастотная (НЧ) – Т-образным фильтром R2C2R3.  АЧХ тонкомпенсации этого регулятора примерно такая же, как и у устройств с применением регулятора с двумя отводами. Недостатком такой схемы является небольшая крутизна подъема АЧХ в областях низших и высших частот, а также применение переменного резистора большого сопротивления (2 МОм), которые не очень просто найти в настоящее время.

Рис. 2

Улучшения тонкомпенсации можно достигнуть подключением дополнительных RC-цепей, как на рис.3. К тому же здесь применен переменный резистор широко распространенного номинала (можно поставить 47 … 68 кОм). В этом случае функцию низкочастотного корректора будет выполнять не только Т-образный фильтр R2C3R3, но и введенная дополнительная цепь R7C4. Фактически это будет уже фильтр нижних частот (ФНЧ) второго порядка, обеспечивающий крутизну подъема АЧХ регулятора в низкочастотной области 12 дБ на октаву. ВЧ-коррекция достигнута введением фильтра верхних частот C2R5R6C5R7  в дополнение к традиционной цепи R1C1.

Следует отметить, что в данной схеме тонкомпенсация в области высших частот несколько превышает необходимую. Сделано это преднамеренно и обусловлено чисто субъективным восприятием музыкальных фонограмм в домашних условиях. Небольшой провал АЧХ на частоте 3,5 кГц в нижнем положении движка резистора R4 обусловлен фазовым сдвигом между сигналами этой частоты, прошедшими через ФВЧ и резистор R4. При исключении элементов C2, R5, R6, C5 этот провал исчезает, исчезает и дополнительный подъем АЧХ на высших частотах, что приводит параметры корректора к стандартным, рекомендованным для таких тонкомпенсаторов в различной технической литературе по акустике.  Поэтому эти элементы можно исключить, все зависит от конкретных особенностей аппаратуры и личного слухового восприятия.

К незначительным недостаткам данной схемы можно отнести небольшое уменьшение (до 48 дБ) диапазона регулирования громкости, что обусловлено присутствием резистора R7 в цепи регулирования. Но на практике такое небольшое уменьшение диапазона регулировки, как правило, некритично.

Рис. 3

Схему такой тонкомненсации можно применить при разработке и изготовлении новой звукоусилительной аппаратуры, а также для доработки уже имеющихся усилителей, магнитол, приемников. Если в таких устройствах применяются обычные регуляторы громкости, то есть просто переменный резистор соответствующего сопротивления, не включенный в цепи обратной связи усилительных узлов, то можно  вместо него включить данную схему. Но при этом нужно учитывать выходное сопротивление предшествующего каскада (до регулятора громкости) – оно должно быть значительно меньше сопротивления резистора R5, и входное сопротивление следующего за регулятором каскада, которое должно быть больше сопротивления резистора R3. Чем больше будет разница этих сопротивлений, тем лучше будет обеспечиваться согласование нагрузок и аппаратура в целом будет работать лучше. В крайнем случае можно перед регулятором и после него включить дополнительные согласующие каскады на транзисторах или микросхемах и тем самым еще и компенсировать возможное небольшое снижение максимальной громкости всего звукового тракта. В моей личной практике такой необходимости не возникало, но ниже приведу пару схем таких дополнительных каскадов согласования (рис.4).

Рис. 4

Схемы представляют собой дополнительные каскады усиления на микросхеме К157УД2 (два усилителя в одном корпусе, показано расположение выводов обоих каналов) и транзисторе. В качестве DA1 можно применить любой операционный усилитель, например К140УД6, УД7, К153 УД1, УД2 и другие с учетом цоколевки их выводов и корректирующих цепей (здесь это конденсаторы С2). От величины резистора R2 зависит коэффициент обратной связи. Чем меньше номинал этого резистора, тем меньше коэффициент усиления каскада и меньше нелинейные искажения. Поэтому резистор следует ставить как можно меньшего сопротивления!

Транзистор во второй схеме можно заменить на КТ315, КТ342, КТ306.  Сопротивление резистора R2 здесь зависит от питающего напряжения (чем меньше напряжение питания, тем меньше сопротивление), а резистором R1 задается режим работы транзистора по постоянному току. Подбором этого резистора нужно в режиме покоя (без входного сигнала) установить на выходе (коллекторе транзистора) напряжение, равное половине напряжения питания.

Прилагаю рисунки печатных плат: - pl1 – плата согласующего каскада на транзисторе; - pl2 – плата согласующего каскада на МС К157УД2 (два канала);

- pl3 – плата тонкомпенсированного регулятора громкости по схеме рис.3.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

cxem.net

Тонкомпенсация - это... Что такое Тонкомпенсация?

Тонкомпенсация — процесс изменения частотных характеристик звукового сигнала, в том случае, когда при прослушивании уровень его звукового давления отличается от стандартного уровня 90-92 дБ, принятого при записи музыкальных звуковых сигналов.

Необходимость тонкомпенсации

Чувствительность человеческого слуха различна к звукам разной частоты, которые имеют одно и то же звуковое давление, причём наибольшая чувствительность проявляется при частоте звука около 3 кГц. Падение чувствительности слуха при частотах менее и более 3 кГц тем больше, чем меньше звуковое давление.

Запись музыкальных звуковых сигналов обычно осуществляется при уровне звукового давления 90-92 дБ, при котором выставляется необходимый тональный баланс. В дальнейшем, при прослушивании в других условиях данного звукового сигнала с меньшим звуковым давлением, из-за изменения чувствительности слуха человека субъективно будет ощущаться недостаток высоких и низких частот. Для компенсации данного эффекта и применяется тонкомпенсация путем изменения частотных характеристик звука.

Способы исполнения тонкомпенсации

  • тонкомпенсация осуществляется вручную путем изменения частотных характеристик звука эквалайзером или, в простейшем случае, регуляторами тембра низких и высоких частот;
  • тонкомпенсация осуществляется путем изменения частотных характеристик звука по заранее предустановленным параметрам. Обычное исполнение — кнопка включения тонкомпенсации на звуковой аппаратуре, изменяющая частотные характеристики звука для одного заранее определённого уровня звукового давления.

Исходя из этого, современные производители звуковой аппаратуры, предусматривают встроенную функцию тонкомпенсации, даже для звуковых карт рядовых ноутбуков.

dic.academic.ru

Тонкомпенсированный регулятор громкости для чего он, как сделать

Особенности нашего слуха таковы, что при снижении громкости мы все хуже и хуже начинаем слышать края звукового диапазона, т.е. высокие и низкие частоты. Если с высокими частотами все не так уж и плохо, то вот на низких частотах со снижением громкости требуется их довольно значительный подъем. Для решения данной проблемы применяется тонкомпенсированный регулятор громкости.

В доказательство сказанному на следующем рисунке представлены кривые равной громкости человеческого уха:

Упомянутый выше тонкомпенсированный регулятор громкости одновременно с изменением громкости изменяет и форму АЧХ так, чтобы тембр звука слабо зависел от уровня громкости. Для того, чтобы тонкомпенсация была верной, а изменение громкости равномерным, необходимо, чтобы определенное положение регулятора создавало в точке прослушивания соответствующий уровень громкости. Так, при установке регулятора громкости в положение максимальной громкости в точке прослушивания должен быть получен уровень громкости в 90 фон.

Простые тонкомпенсированные регуляторы громкости создают относительный подъем низших частот, который тем больше, чем меньше громкость. Существуют также и более сложные схемы, с и без использования активных элементов (транзисторы, ОУ), которые создают относительный подъем как низких, так и высоких звуковых частот.

Тонкомпесированный регулятор громкости на резисторе с дополнительными отводами

Простота этой схемы компенсируется проблемой поиска переменного резистора группы В с двумя отводами.

Если же вам удалось найти нужный резистор, то на основании величины сопротивления этого резистора можно рассчитать и остальные элементы:.

  • R3 = R / 1.2
  • R1 = R2 = 0.1 • R3
  • R4 = 0.11 • R1
  • R5 = 0.125 • R1
  • C1 = 4 / R1
  • C2 = 3.9 / R1
  • Где R — сопротивление переменного резистора, кОм
  • R1, R2, R3 — сопротивление секций переменного резистора, кОм
  • R4, R5 — сопротивление резисторов корректирующих цепочек, кОм
  • C1, C2 — емкости корректирующих цепей, мкФ

Вот так выглядит один из вариантов переменного резистора с отводами отечественного производства:

Тонкомпенсированный регулятор громкости на резисторе без дополнительных отводов

Такой регулятор  можно собрать и на доступном каждому переменном резисторе без дополнительных отводов. Схема такого регулятора приведена на следующем рисунке.

Использование резистора без отводов приводит к необходимости применения дополнительных деталей, однако это не сильно усложняет схему.

Обе приведенные схемы реализуют относительный подъем только в области низких звуковых частот. Относительный он потому, что отсутствие активных элементов не позволяет осуществить подъем, превышающий исходный сигнал, вместо этого осуществляется ослабление остальной части сигнала. Этот принцип заложен с основу любого пассивного фильтра звуковых частот.

Вторая схема была собранна и опробована. Элементы корректирующих цепей были напаяны непосредственно на выводы сдвоенного переменного резистора. Подобные пассивные регуляторы лучше устанавливать после предусилительного каскада и перед выходными каскадами.

Прослушивание в различных условиях продемонстрировали эффективность данной схемы, а ее применения оказалось достаточно для использования в домашних условиях на низких уровнях громкости. Тонкомпенсированный регулятор громкости позволяет сохранять тональный баланс записи без завала на низких частотах

Вместо заключения…

Хотелось бы добавить, что бесконечные споры, ведущиеся на аудиофильских форумах о правильности/неправильности применения тонкорректирующих цепей зачастую идут в разрез с общей идеологией Hi-End, сутью которого прежде всего является максимально приближенное к реальности музыкальное воспроизведение, при котором исчезают улавливаемые на слух отклонения от оригинала.

Для правильного восприятия музыкальной программы необходимо создавать необходимый уровень звукового давления при воспроизведении, которому ваши соседи явно не будут рады. Так что тонкомпенсированный регулятор громкости можно воспринимать как удачный компромисс сохранения правильного тембрального окраса музыки в домашних условиях.

audiogeek.ru


Смотрите также