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Passive Tonreglerschaltung: Anwendungen, Design und Vorteile

Passive Tonreglerschaltung 1

Passive Tonreglerschaltung-Schaltung zur Klangregelung

Quelle: Flickr

Wozu braucht man eine Audio-Klangregelschaltung? Erstens können Sie damit die Bandbreite des Signals regulieren, das in den Audio-Endverstärker gelangt. Wenn die Bandbreite nicht begrenzt ist, kann es sein, dass Sie das ursprüngliche Signal nicht erhalten können. Zweitens trägt die passive Klangregelung dazu bei, dass Sie Ihre Musik genießen können. Was ist, wenn Sie die Frequenzen in Ihrem Audiosignal trennen wollen? Nun, um das zu erreichen, brauchen Sie die Audio-Klangregelung Schaltungen.

Es gibt zwei Arten: passive und aktive Klangregelungsschaltungen. Der Unterschied zwischen den beiden Typen besteht darin, dass der erste keinen Verstärker hat, der zweite dagegen schon.

Dieser Artikel befasst sich mit der passiven Klangregelung, ihrer Funktionsweise, den Anwendungen und vielem mehr.

Fangen wir an! 

Passive Tonreglerschaltung:Was ist eine passive Klangregelung?

Für ein passives System braucht man keine elektrische Leistung. Und die passiven Teile haben Komponenten wie Kondensatoren und Widerstände.

Aber das aktive System hat Komponenten wie integrierte Schaltungen, z. B. Operationsverstärker, Transistoren usw. Und diese Bauteile können nur mit externer Energie betrieben werden.

Passive Tonreglerschaltung 2

Integrierte Schaltung

Quelle: Wikimedia Commons

Außerdem kann die passive Klangregelung einen Hochtonabfall verhindern. Das heißt, man kann den Begriff als einen Tiefpassfilter definieren, der einen Kondensator und ein Potentiometer (variabler Widerstand) hat.

Aus dem Schaltplan der passiven Klangregelung geht hervor, dass sie auch bei einer niedrigen Quellenimpedanz und einer hohen Lastimpedanz effektiv arbeiten kann.

Allerdings ist es möglicherweise keine gute Idee, Boost und Cut (in Bezug auf die Regler) zu liefern. Das liegt an den passiven Eigenschaften der Schaltung.

Darüber hinaus neigt die Schaltung zu Verlusten, wenn Sie sie so konfigurieren, dass sie eine Höhen- oder Bassanhebung liefert. Aber in Wirklichkeit bietet die Schaltung abnehmende Verluste statt eines erhöhten Signalpegels. Daher ist es ideal, einen Grundverlust von etwa 12 dB zu berücksichtigen, wenn man mit diesem Design arbeitet.

Kann man die passive Klangregelung für den Kopfhörerausgang verwenden? Oh ja, das ist möglich. Allerdings müssen Sie die Dämpfung des Signals durch Verändern einiger Widerstandswerte verringern. Dadurch wird das Ansprechverhalten der Schaltung angepasst. 

Wie funktioniert die passive Klangregelung?

Zunächst müssen Sie ein Eingangssignal in den Eingang der Schaltung einspeisen. Das Tonsignal hat dann zwei Wege. Der erste Weg führt durch einen Tiefpassfilter. Und der Tiefpassfilter besteht aus C1, R1, C2 und R2.

Außerdem hat der Tiefpassfilter den VR1. Sie können also den VR1 auf eine Verstärkung des Niederfrequenzverhältnisses oder der Bässe einstellen.

Der zweite Weg, auf der anderen Seite, geht durch den Hochpass-Filter. Und dieser Abschnitt besteht aus Komponenten wie VR2, R5, C4 und C5. Sie können also die Werte einstellen, um die Höhen oder die hohen Frequenzen zu regulieren.

Danach werden die Signale des Tiefpassfilters und des Hochpassfilters über R3 und R4 an den Ausgang geleitet. Das Rauschsignal tritt dann durch C3 aus. 

Passive Tonreglerschaltung:Passiver Tonregler-Schaltkreis

Schaltplan der passiven Tonregelung

Quelle: Wikimedia Commons

Die Bauteile:

VR1

R1

R2

VR2

R3

C1

C2

C3

C4

C5

Wobei:

VR – Potentiometer

R – Widerstände

C – Keramikkondensatoren

Der passive Klangregelkreis besteht aus zwei Teilen.

Der erste Teil ist die Vorverstärkerstufe (auf Basis eines Operationsverstärkers). Der zweite Teil ist die Schaltung (passive Baxandall-Klangregelung).

Das heißt, R2 ist ein Rückkopplungswiderstand, während die Vorverstärkerstufe ein nicht-invertierender Verstärker ist, der auf dem TL072 basieren kann. Außerdem wird R2 mit R1 kombiniert, um die Verstärkung dieser Stufe festzulegen.

Außerdem können Sie diese Gleichung verwenden, um die Spannungsverstärkung im nicht-invertierenden Modus darzustellen: Av = 1 + (R2/R1). Sie können also den Wert von R3 anhand der geschätzten Ausgangsimpedanz des TL072 ermitteln.

Und C2 sorgt für die Begrenzung der niedrigen Frequenzen. Außerdem ist C2 der Eingang des DC-Entkopplungskondensators. Der R4 hingegen trägt dazu bei, die Auswirkungen der Offset-Spannung (Ausgang) auf den Ausgang des Verstärkers zu verringern. 

Passive Tonreglerschaltung-Außerdem steht R4 für den Offset-Minimierungswiderstand. Passive Tonreglerschaltung-Außerdem ist der Wert von R4 der Schätzwert von R1 und R2 parallel (R1 || R2).

Außerdem kann man die Vorverstärkerstufe mit einer Doppelspeisung (+15/-15) versorgen. Außerdem kombiniert C3 die Klangregelstufe und die Vorverstärkerstufe. 

Passive Tonreglerschaltung:Die Klangregelstufe

Die Klangregelungsstufe bezieht sich auf die passive Baxandall-Klangregelungsschaltung. Sie dient der Anhebung oder Absenkung (20 dB). Mit dem Potentiometer R9 können Sie also die Höhen regeln. Mit dem POT R6 können Sie außerdem die Bässe regeln.

Welche Funktion haben die POT R10 und R11? Mit dem POT R10 können Sie die Lautstärke regeln, mit dem POT R11 die Balance verändern. Außerdem können Sie den R8 verwenden, um eine gewisse Isolierung zwischen den Höhen- und Bassregelungsstufen herzustellen.

Wozu braucht man die passive Baxandall-Klangregelschaltung? Diese Stufe ist für hochwertige Audioanwendungen von entscheidender Bedeutung. Schließlich hilft sie dabei, die Höhen und Bässe unabhängig voneinander zu verändern. Die Leistung ist auch dann relativ hoch, wenn die Schaltung passive Komponenten enthält. 

Baxandall-Schaltung zur Klangregelung

Quelle: Science Direct

Passive Tonreglerschaltung:Die Simulation

Wie es aussieht, hat die passive Tonschaltung keinen linearen Frequenzgang. Auch wenn Sie die Schaltung auf 15 % einstellen, werden Sie eine flache Reaktion feststellen. Das bedeutet, dass sich die Schaltung mehr auf die Reduzierung als auf die Erhöhung von Signalen konzentriert.

Wenn Sie die Schaltung auf 100 % der Höhen und Bässe einstellen, werden Sie eine stärkere Absenkung der mittleren Frequenzen feststellen. Auf diese Weise erhält man einen Effekt, der einer Anhebung der Höhen und Bässe gleichkommt. Daher ist die Schaltung ideal für Hochpegelquellen wie Kopfhörerausgänge usw. 

Passive Tonreglerschaltung:Wichtige Dinge zu beachten

Die beste Option für den Aufbau der Schaltung ist eine Leiterplatte. Sie können sich aber auch für eine Perf- oder Vero-Platine entscheiden.

Es ist wichtig, den TL072 (IC1) auf einem Halter zu montieren.

Sie können die Vorverstärkerstufe ändern, indem Sie den Wert der Spannungsverstärkung (R1 und R2) ändern

R2, C1 und C2 beeinflussen den Basspegel. 

Wenn du also die Kondensatoren erhöhst und den Widerstand reduzierst, wird der Basspegel steigen.

C3 und C4 helfen bei der Regulierung des Hochtonsignals.

Vorteile des Audio-Klangregelkreises

Sie ist recht tragbar

Die Schaltung hilft bei Hörschäden

Die Schaltung ist billig

Sie können weniger Bauteile verwenden

Sie kaschiert Mängel bei der Aufnahme

Die Schaltung ermöglicht es Ihnen, den Klang je nach Vorliebe anzupassen

Anwendungen der Audio-Klangsteuerungs-Schaltung

Sie können die Audio-Klangregelung in folgenden Anwendungen einsetzen:

Disco-Anlage

Stereo-Verstärker

Kopfhörerausgang

Musikabspielgeräte

Lautsprecher-Ausgang 

Abschließende Worte

Die passive Klangregelung ist effektiv für die Regulierung von Bässen und Höhen. Außerdem kann man sie nur für eine Quelle mit hohem Pegel verwenden. Das liegt daran, dass die Schaltung nur das Signal reduzieren kann.

Wenn Sie diese Schaltung für den Kopfhörerausgang verwenden möchten, müssen Sie unbedingt einige Widerstandswerte ändern. Dadurch wird die Dämpfung des Signals verringert, was das Ansprechverhalten der Schaltung verändert.

Was denken Sie über dieses Thema? Benötigen Sie Hilfe bei der Schaltung der passiven Klangregelung?  Dann kontaktieren Sie uns bitte.

Hommer
Hallo, ich bin Hommer, der Gründer von WellPCB. Bisher haben wir mehr als 4.000 Kunden weltweit. Bei Fragen können Sie sich gerne an mich wenden. Danke im Voraus.

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