Tłumik czyli PAD część 4 – tłumik liniowy

pad00Tłumik sygnału liniowego – po co nam to? Tłumik liniowy może się jednak przydać. Czasem potrzebne jest podanie sygnału liniowego na wejście mikrofonowe – bo nie ma innej możliwości albo chcemy uzyskać wyjątkowy efekt brzmieniowy. Przesterowanie albo raczej uniknięcie przesterowania wejścia mikrofonowego to jeden aspekt, drugi, mniej oczywisty, to konieczność zapewnienia odpowiedniego obciążenia wyjścia liniowego.

Wbrew pozorom tłumik przeznaczony do wprowadzenia sygnału liniowego na wejście mikrofonowe to nie to samo co tłumik mikrofonowy. Może kiedyś tak, ale teraz już nie. Wprawdzie wydawać by się mogło, że tłumienie rzędu 20dB będzie wystarczające, i rzeczywiście tłumik mikrofonowy wykonany według wskazówek z poprzednich części będzie jakoś działał, ale niestety, tylko „jakoś”. Mikrofony, tak dynamiczna jak i pojemnościowe, pracują dobrze obciążone impedancją rzędu 2kΩ, natomiast wyjścia liniowe obciążone taką impedancją mogą ale niestety nie muszą być zadowolone. Konieczność zapewnienia odpowiedniej impedancji wejściowej tłumika komplikuje nieco problem.

Konstrukcyjnie tłumik wygląda identycznie jak tłumik mikrofonowy – różni się tylko wartościami elementów. Jeżeli chcemy wykonać tłumik niesymetryczny, możemy jako wejście zastosować gniazdo jack na kablu, wtedy rezygnujemy z jednego opornika R1 i masę gniazda jack łączymy jako pin 1 i 2, a w złączu XLR  zwieramy piny 1 i 2. Oba oporniki będziemy musieli zmieścić we wtyku XLR, bo w gnieździe jack na kabel miejsca raczej nie znajdziemy 😉
Oczywiście dobrym pomysłem jest też wykonanie uniwersalnego i „przyszłościowego” tłumika XLR-XLR i korzystanie w razie potrzeby z odpowiedniego adaptera.

Zajmijmy się najpierw tłumieniem. Chcemy wprowadzić sygnał o poziomie liniowym na wejście mikrofonowe. Wzmacniacze mikrofonowe mogą pracować z małym wzmocnieniem, ale najlepsze brzmienie i parametry szumowe uzyskują, gdy wzmocnienie jest większe od minimalnego – powiedzmy 30dB. Tłumik o tłumieniu 30dB będzie więc optymalny i uniwersalny – będzie mógł współpracować z wyjściami symetrycznymi i niesymetrycznymi o poziomach tak -10dBV jak i +4dBu, a przy okazji ułatwi dobór elementów. Przypomnijmy sobie schemat tłumika symetrycznego:

pad-schematics

W tłumiku mikrofonowym o tłumieniu około 10dB zastosowaliśmy wszystkie oporniki o wartości 470Ω. Taki tłumik, podłączony do przedwzmacniacza mikrofonowego o standardowej impedancji rzędu 2kΩ ma impedancję wejściową około 1,3kΩ. Dla mikrofonu to dobra impedancja, dla wejścia liniowego niestety zbyt niska. Urządzenie obciążone taką impedancją może działać dobrze, ale raczej będziemy świadkami spadku poziomu wyjściowego, wzrostu zniekształceń oraz osłabienia przenoszenia najniższych częstotliwości. Dawne konstrukcje transformatorowe wręcz wymagały obciążenia dość niską impedancją, współczesne urządzenie „oczekuje” na wyjściu liniowym obciążenia o impedancji 10kΩ lub lepiej wyższej, i co najmniej taką impedancję wejściową powinien zapewnić nasz tłumik. W celu uzyskania tłumienia 30dB jeżeli rezystor R2 ma 470Ω, rezystory R1 powinny mieć wartość 5,6kΩ. To pozwala na uzyskanie impedancji wejściowej nieco ponad 10kΩ, tak więc w zasadzie mieścimy się w normie i wartości wydają się idealne, ale…

Jeżeli chcemy wykonać tłumik uniwersalny, mogący pracować z wyjściem niesymetrycznym, impedancja wejściowa tłumika musi być wysoka także przy połączeniu niesymetrycznym, a więc wartość rezystorów R1 powinna wynosić przynajmniej 10kΩ. To jest dość istotne, bo zwykle urządzenia niesymetryczne -10dBV mają ze zrozumiałych względów nieco gorsze parametry niż „profesjonalne” symetryczne +4dBu, a jednym z tych parametrów będzie prawdopodobnie wyższa wymagana impedancja obciążenia. Jeżeli zdecydujemy się zastosować oporniki R1 o wartości 10kΩ, co wydaje się wartością optymalną, musimy zwiększyć dwukrotnie, do 1kΩ, wartość opornika R2. W zasadzie wszystko się zgadza – uzyskujemy odpowiednie tłumienie i dobrą impedancję obciążenia, ale niestety, tak wykonany tłumik ma tłumienie trochę zależne od impedancji wejściowej przedwzmacniacza mikrofonowego. Tak więc mamy wybór – albo oporniki 5,6kΩ/470Ω i impedancja wejściowa „w dolnej strefie akceptowalności” oraz słaba kompatybilność z niesymetrycznymi wyjściami liniowymi, albo oporniki 10kΩ/1kΩ i lepsza impedancja wejściowa ale tłumienie niezbyt dokładnie określone i zależne od impedancji wejściowej przedwzmacniacza.

Jak łatwo wyliczyć, uzyskanie tłumienia równego lub mniejszego niż 20dB będzie dość trudne, bo wymagać będzie jeszcze większego kompromisu między impedancją wejściową a wyjściową. Oporniki R1 równe 10kΩ oznaczać będą brak opornika równoległego do wejścia przedwzmacniacza i założenie impedancji wejściowej tego przedwzmacniacza równej 2kΩ, inna wartość impedancji wejściowej oznaczać będzie oczywiście inne tłumienie. Dla impedancji wejściowej 2kΩ uzyskamy tłumienie 20dB, dla impedancji 3,3kΩ 17dB, dla impedancji 4,7kΩ poniżej 15dB. I z drugiej strony – impedancja wejściowa przedwzmacniacza 1kΩ oznaczać będzie tłumienie ponad 26dB. Budowanie tego rodzaju tłumików – bez opornika równoległego do wejścia wzmacniacza – nie jest jak widać najlepszym pomysłem.

Dodatkowo trzeba zauważyć, że zastosowanie oporników R1 o wartościach dopasowanych do wyjść liniowych, czyli w granicach kilku kiloomów, skutecznie uniemożliwia zastosowanie takiego tłumika jako tłumika mikrofonowego – impedancja wejściowa jest zbyt duża, żeby z jednej strony zapewnić odpowiednie zasilanie fantom, a z drugiej mikrofony dynamiczne raczej powinny być obciążane niższą impedancją.

Pamiętajmy też o obowiązku wyłączenia zasilania fantom w przedwzmacniaczu. Jeżeli tego nie zrobimy, kondensatory sprzęgające w urządzeniu, które podłączamy do wejścia mikrofonowego przez nasz tłumik, zostaną spolaryzowane przeciwnie i w dodatku dość dużym napięciem. Skutkiem mogą być charakterystyczne paprochy w środku i konieczność wymiany „wybuchniętych” kondensatorów 😉

Widzimy, że tłumienie sygnału przy ustalonych impedancjach wejściowych i wyjściowych nie jest takie proste – a przecież w ogóle nie bierzemy pod uwagę pojemności i związanego z tym ograniczenia pasma przenoszenia. Na razie nie bierzemy pod uwagę – niestety, z tłumikiem gitarowym już nie będzie tak łatwo…

Advertisements

14 thoughts on “Tłumik czyli PAD część 4 – tłumik liniowy

  1. Jacek

    Witam
    A jeśli potrzebuję zrobić taki tłumik na symetrycznym, żeby podpiąć line miksera do mic innego miksera i nie mam możliwości wyłączyć phantom, to jak zrobić?

    Odpowiedz
  2. Raziel

    To ja napiszę tak, mam końcówkę mocy t.amp ta1400 i DCX 2496 problem jest taki z procesor daje nieco za mocny sygnał (połączenie symetryczne), można co prawda obniżyć poziomy na procu lub wzmacniaczu ale uniemożliwia to dokładna regulacje np.nie widać poziomu wskazań na led , limiter działa do -24dB itp lub ustawiając potencjometrem końcówki to 8 do 10dB czyli minimalne odkręcenie pokrętła i clip.
    przetestowałem tłumik 10kΩ/1kΩ ale okazał się za mocny natomiast wersja 5,6kΩ/470Ω okazała się prawie dobra tak „ciuteńko za dużo”
    Muszę dokupić lepsze rezystory bo testowałem na 5%.

    Prosiłbym jednak o jakaś wskazówkę co można by ewentualnie poprawić w doborze tych rezystorów w moim przypadku.

    Temat wiadomo bardzo przydatny o dziwo niema go na elektrodzie ;]

    +Pozdrawiam+

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      Dziwne, bo tłumik 10k/1k jest podobny do tłumika 5,6k/470, ale jeżeli działa, to OK. CO poprawić? DObrać ten mniejszy rezystor tak, żeby było zupełnie dobrze, i już.
      Na elektrodzie wielu rzeczy nie ma 😉

      Odpowiedz
  3. Mateusz

    Już pomału zaczyna mi się wszystko klarować. Wczoraj przed Pana odpowiedzią robiłem próbę ale rezystory nie wiem czy podłączam tak jak Pan pisze. Ja w związku z tym że mam podłączony do odtwarzacza jack mono mam tylko dwa wyjścia (w tym schemacie wyżej są trzy jak w stereo). Ja podłączyłem dwa oporniki szeregowo do plusa w jacku. Czy tak ma to być czy jakoś jeden do plusa a drugi pomiędzy plusem a masą?

    Podłączając tym moim sposobem (nie wiem czy dobrym 🙂 ) musiałem wykorzystać aż dwa oporniki po 47kom ponieważ jak próbowałem z mniejszymi i dałem głośniej w odtwarzaczu to w telefonie już zaczęło charczeć. Ale jak dałem te dwa po 47kom to jest już całkiem fajnie. Są małe szumy, ale dzisiaj sprawdzę jak będzie z kondensatorem. Tylko proszę mi napisać jak „krowie na rowie” jak mam podłączyć te rezystory (do których pinów w jacku) żeby było najlepiej.

    Przepraszam za to że nie jestem taki kumaty 🙂

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      Miałem na myśli taki tłumik:
      Tłumik gitarowy
      I jeżeli działa bez kondensatora to myślę, że nie trzeba go w ogóle dawać. Co do oporników, to nie muszą być dwa takie same, wręcz chyba nie powinny. Równolegle do R2 jest przecież impedancja wejściowa telefonu, i ona jest mała, parę kiloomów góra – więc lepiej by było dać oporniki np. R1=10k i R2=1k, wtedy mamy tłumienie około 20dB. Chociaż w sumie jak działa teraz, to po co ruszać? 😉

      Odpowiedz
      1. Mateusz

        Witam ponownie 🙂
        Jak wcześniej już wspominałem wszystko działa kiedy podłączam tak jak Pan napisał. Zaszła jednak potrzeba rozdzielenia sygnału z odtwarzacza na dwa telefony. Myślałem jednak, że wystarczy rozdzielić sygnał za opornikami na dwa jacki do telefonów. Jednak wyszło, że się myliłem. Przy takim podłączeniu występują różne zakłócenia (przegłosy, itp.). Pomyślałem, że może trzeba byłoby to rozdzielić i osobno dać oporniki dla jednego jacka i osobno dla drugiego jacka. Czy może to coś pomóc? Czy może jakieś inne rozwiązanie proponowałby Pan?

        Bardzo dziękuję za odpowiedź i pozdrawiam!

      2. nagrywamy Autor wpisu

        Sądzę, że lepiej byłoby zrobić dwa oddzielne tłumiki – to z pewnością zwiększyłoby separację. Połączenie równoległe dwóch różnych wejść mikrofonowych może powodować problemy, jeżeli jest (a raczej jest) tam jakieś zasilanie do mikrofonu. Dwa tłumiki to w sumie nie są duże koszty na szczęście.

  4. Mateusz

    Witam,
    Od dłuższego czasu szukałem podobnego schematu. W końcu trafiłem tutaj. Jednak nie zajmuję się ani muzyką, ani elektroniką i nie wiem jak dostosować taki tłumik do moich potrzeb. Jeśli byłby Pan skłonny mi pomóc to byłbym wdzięczny.
    Opiszę więc co potrzebuję zrobić:
    Wychodzę z odtwarzacza muzyki jack’iem 3,5mm mono. Następnie chcę podłączyć ten sygnał audio pod wejście mikrofonowe w telefonie. Nie wiem jednak jakie zastosować w tym przypadku elementy i w jaki sposób je podłączyć.

    Dlaczego do wejścia mikrofonowego w telefonie komórkowym (może to zastanawiać Pana, więc wyjaśnię)? Potrzebuję przesyłać sygnał audio przez sieć GSM.

    Z góry dziękuję za pomoc i pozdrawiam

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      Trudno powiedzieć, nie znam w ogóle parametrów wejścia mikrofonowego w telefonie, i czy jest polaryzowane, a to może być ważne. Proponowałbym po prostu potencjometr montażowy o wartości 10k, a na wyjściu kondensator powiedzmy 1 mikro. Potencjometrem się dopasuje poziom, a kondensator może być potrzebny do odcięcia składowej stałej. Z drugiej strony może być tak, że z kondensatorem telefon nie wykryje sygnału i nie włączy wejścia mikrofonowego – to trzeba sprawdzić.

      Odpowiedz
      1. Mateusz

        Dziękuję na początku za szybką reakcję.

        Wolałbym jednak dopasować poziom na stałe – nie potencjometrem, a opornikiem (a moc regulować w odtwarzaczu). Proszę mi tylko powiedzieć czy stosować w tym przypadku tylko oporniki metalizowane czy węglowe też mogą być? Czy taki opornik podłączyć do plusa szeregowo czy w inny sposób? Czy kondensator ma być elektrolityczny czy też jakiś inny? Czy kondensator należy podłączyć za opornikiem równolegle tzn. jedną nóżkę do plusa a drugą do masy?
        Czy może zajść taka potrzeba, że będzie trzeba zamienić wartość kondensatora z 1 mikro na jakąś inną żeby poprawnie to działało? Czy to jest taka już podstawowa wartość te 1 mikro? Pytam, bo jeśli zaszłaby taka potrzeba to wolałbym zakupić kilka różnych kondensatorów za jednym razem (za przesyłkę bym następnym razem nie musiał płacić).

      2. nagrywamy Autor wpisu

        Potencjometr miałem na myśli montażowy, czyli do jednorazowego ustawienia. Oporniki lepiej metalizowane, chociaż przy jakości GSM to chyba wszystko jedno. Podłączyć należy dwa oporniki albo potencjometr jak tłumik niesymetryczny, a na wyjściu tego tłumika dać – albo nie – zależy, czy tak czy tak będzie działać – plusem w stronę telefonu a minusem w stronę tłumika. 1uF proponowałem, bo to wartość w której da się spokojnie kupić zwykły kondensator i nie będzie problemów z biegunowością, a jak dół podetnie, to się nic nie stanie. Ale elektrolit 10uF/16V też będzie OK. Proponuję jednak potencjometr montażowy 10k – bo to nie będzie takie proste to ustawienie, telefon ma dość silny kompresor, trzeba będzie parę prób wykonać. No i najważniejsze – nie wiem, jak i czy telefon rozpoznaje, że jest włączony mikrofon, może po prostu tego urządzonka nie zobaczyć, to nie jest takie oczywiste.

  5. mtr

    Może podrzucę temat na kolejny gadżet przydatny na scenie, w studio. Sumator sygnału symetrycznego (liniowy). Czasami się zdarza że trzeba dodać L + R i zasilić np. subwoofer.

    A wracając jeszcze do tłumików to Ethan Winner był pierwszy, w powyższej serii artykułów opisane jest to wyczerpująco, a i tutaj mamy też sporo ciekawych technicznych informacji: http://www.uneeda-audio.com/pads/ 🙂

    Odpowiedz

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s