Винил: Предусилитель-Корректор Часть 1 Основы Основ

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-

RIAA_IEC

 Вычисление АЧХ.

Кривая RIAA-78 коррекции вычисляется по следующей формуле –

riaa_1

Кривая RIAA-78-IEC коррекции вычисляется по следующей формуле –

riaa_2

Где:

f =частота, Гц    π = 3.14
t= постоянная времени корректирующей цепочки в области ВЧ = 75uS
t= постоянная времени корректирующей цепочки в области СЧ = 318uS
t= 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.