Шумоподавитель системы

В технике высококачественного звуковоспроизведения кроме шумоподавителей двукратного действия (различные системы Dolby, dBx и др.), при которых сигналы обрабатываются перед записью и при воспроизведении, находят применение и шумопонижающие системы однократного действия. В них уменьшение уровня шумов без заметного на слух искажения полезного сигнала происходит только при воспроизведении ранее выполненных фонограмм. Одна из наиболее распространенных систем этой разновидности является DNL (Dynamic Noise Limiter), разработанная фирмой «Philips».

Принцип системы PNL основан на работе управляемого частотного фильтра, у которого полоса пропускания изменяется в зависимости от уровня сигнала. Вместе с уменьшением полосы пропускания фильтра пропорционально снижаются и шумы. В паузах и при малой громкости воспроизведения, когда действие шумов наиболее ощутимо, полоса пропускания сужается до установленного минимума (примерно до 5 кГц, что соответствует спектру основных тонов большинства музыкальных инструментов), а при больших уровнях сигналов она становится широкой, но в этом случае шумы в достаточной степени хорошо маскируются сильным сигналом.

Классический вариант схемотехнического построения устройства шумопонижения системы DNL предусматривает (рис. 1) формирование синфазного (сдвиг фазы 0°) и противофазного (180°) сигналов на выходе фазорасщипителя ФР. Синфазный сигнал дополнительно обрабатывается амплитудным ограничителем АО, что делает его независимым от уровня входного. После этого на частотном фильтре ЧФ выделяют часть спектра высокочастотных составляющих и подают их на сумматор. В этом случае при слабых сигналах (на уровне шумовых составляющих) высокочастотные спектральные составляющие компенсируются и полоса пропускания устройства уменьшается. При больших уровнях противофазного сигнала он практически не испытывает влияния синфазного сигнала и полоса пропускания устройства не уменьшается.

Недостаток такого построения системы состоит в том, что при обработке сигналов возникают определенные фазовые смещения между двумя сигналами в сумматоре, отличные от 180°, и это приводит к неприятным эффектам. Этот недостаток устранен в схеме, предложенной фирмой «Orion», в которой сигнал от фазорасщипителя формируется не точно в противофазе, но в процессе дополнительной обработки амплитудным ограничителем и частотным фильтром сигнал к сумматору подается уже точно в противофазе. Принципиальная схема, реализующая эту модификацию принципа DNL, показана на рис. 2.

Первый каскад на транзисторе VT1 выполняет роль инвертирующего усилителя. Синфазность с входным сигналом обеспечивается повторным инвертированием во втором каскаде на VT2, который выполняет и роль амплитудного ограничителя благодаря включению в цепь ООС диодов VD1 и VD2. Частотные характеристики такого преобразователя определяются элементами R6 С5—С7 и показаны на рис. 3. На них четко видно уменьшение полосы пропускания при низких уровнях сигналов по сравнению с уровнем О дБ, который соответствует значению входного сигнала 0,775 В. Два сигнала (синфазный с выхода VT2 и инвертированный с выхода VT1) сравниваются на переменном резисторе RP2 и смешиваются в эмиттерном повторителе VT3. Переменный резистор RP2 регулирует соотношение смешиваемых сигналов и тем самым определяет крутизну характеристик в области спада. Систему можно отключить замыканием переключателя S.

Питание устройства следует производить от источника тока с низким уровнем Пульсаций.

Для стереофонического варианта потребуется изготовить две платы. Устройство включается в звуковоспроизводящую аппаратуру между предусилителем и регуляторами громкости и баланса УМЗЧ экранированными проводниками.