A hangerőszabályzás problémái

A történelem folyamán az 1970-es évek erősítőiben a hangerő szabályozás dupla potenciométerrel történt. Az ilyen típusú szabályozás több problémát jelentett: a potenciométer élettartama korlátozott volt, alacsony hangerő mellett rossz volt az egyensúly a két sztereó csatorna között, a hermetikusan két csatornát szabályzó potencioéter-modellek használata magas költségekkel járt, a távirányítást motorral kellett végrehajtani. Az egyes potmétereket később többpólusú kapcsolókkal és diszkrét ellenállásokkal készült dimmerekkel rendelkező szerkezetekre cseréltek. Ezek remekül működtek, de továbbra is fennállt a távirányítás megoldásának feladata, és egy új probléma is keletkezett: a hangszórókból hallható zaj, váltás közben. Ez kattanás és pattanás képében jelentkezett. A félvezetős csillapítók megjelenésével a régi potenciométerek minden problémája megoldódott, de újak is megjelentek. A chipek „fedélzetén” lévő ellenállások nem túl lineárisak, és gyakran egy vagy több műveleti erősítőt helyeznek a jelútba.

És most következik az a rész, ami Giuseppe Blanda úrral, az Audio Analogue olaszországi audio-márka egyik alapítójával és cégvezetőjével készült interjúnkból kimaradt.

…”Az Audio Analogue-nál úgy döntöttünk, hogy félvezető chipeket használunk, nyilvánvalóan műveleti erősítők nélkül, bár mindig is szerettünk volna saját hangerőszabályzót készíteni ellenállásokkal és relékkel. Ez a fajta szabályozás távvezérelhető, a nagyon precíz tervezés és a szerelési munka kiváló minőségű ellenállásokat alkalmaz. A régi, többpólusú kapcsolókhoz hasonlóan ennél a vezérléstípusnál is megvan a hangerő változtatásakor jelentkező zajprobléma. Valójában működés közben előfordulhatnak „kattanások” és „pattanások” a relék véletlenszerű kapcsolása miatt.  Viszont a szakirodalomban van néhány módszer ezeknek a problémáknak a csökkentésére. Az egyik ilyen, hogy a hangerőt a minimumra csökkentjük, és apránként növeljük, amíg el nem érjük a kívánt hangerőt, hogy ne legyen ugrás nagy hangerőnél. Egy másik megoldás programozható logikát használ, hogy alkalmazkodjon a relé kapcsolási időihez, amelyek néhány ezredmásodperces értéket is elérhetnek. Egy harmadik „break before make” típusú reléket alkalmaz, vagyis garantálják az érintkezők nyitását a zárás előtt. Ez lehetővé teszi a csillapítás növelését, mielőtt a jelet csökkentené”…

…”A probléma megközelítése az volt, hogy megpróbáljuk megérteni ezeknek a rendellenességeknek az okát. Bizonyára a relék véletlenszerű és egyidejű kapcsolása okozhat hangos zajokat a hangszórókban, a csillapítás véletlenszerű változása miatt, a kívánt érték elérése előtt, de nem ez az egyetlen probléma. Még akkor is, ha fokozatosan növeli a csillapítást vagy csökkenti a hangerőt, ha a váltás akkor történik, amikor a hangjel a maximumon (vagy minimumon) van, akkor egy-két kifejezett impulzusa lesz, ami „kattanást” okoz. Ennek a problémának a kiküszöbölésére a félvezető chipeknél olyan áramkört használunk, amely csak akkor képes kapcsolást végrehajtani, ha a jel nulla, hogy ne hozzon létre folytonossági zavarokat. Ez a módszer nagyszerű, de ha relékkel használjuk, akkor a lassú kapcsolás problémájába ütközhet, ami megakadályozza, hogy megtalálja a keresztezési pontot. Például, ha 1 kHz-es jelet veszünk, körülbelül három periódusunk lenne a relé mozgási idejében (kb. 3 ms). Még ha nullára tudnánk is hozni az áthaladást, akkor is meredek lesz a visszaállítás. Ennek a problémának a megoldására létrehoztunk egy nagyon gyors „némítást”, amely akkor aktiválódik, amikor nullára megy, aktív marad 4 ms-ig (azaz az idő, amíg a relék egy kicsit több mozgásteret mozgatnak), és a következő lépésnél nulláról deaktiválódik. Ez így kiküszöböli a meredek impulzusokat, amelyek a hangerő-változások során fellépő zavarok fő okai. Mindezeket a műveleteket nagyon pontos logikai áramkörök hajtják végre. Nyilvánvaló, hogy a hangerő-változás során körülbelül 4 ms-os jelrés lesz, ami azonban normál körülmények között nem érezhető”…

Az ilyen fajta vezérlés a következő problémákat oldja meg:

• Kiváló minőségű jelrelék és precíziós katonai ellenállások használatával magas jeltisztaságot és 10 millió kapcsolási egység élettartamot biztosít
• csökkenti a relévezérlésre jellemző „kattogatós” és „pattanásos” zavarokat
• tökéletes egyensúlyt tart a bal és jobb csatornák között még alacsony hangerőszinten is
• nem használ műveleti erősítőt a jelútban, hogy fenntartsa a „globális nulla visszacsatolást”
• lehetővé teszi a távvezérlést

Mint azt már írtuk – az új hangerőszabályzó megoldás bevezetése, amely elektronikusról rezisztívre változik, az előerősítő rész teljes újra tervezését jelentette. Az új verzió kevesebb zajt és a csatornák közötti jobb szétválasztást biztosít. A hangerő ezzel a módszerrel történő szabályozása megoldja a hagyományos módszerek problémáit. …”Az RR hangerő szabályozás nincs összefüggésben a hangsugárzók érzékenységével, a hangsugárzókkal való tökéletes párosítás megtalálásával. Amióta bemutattuk a Puccini Anniversary-t, minden erősítőn négy, különböző hangerő skála található, hogy beállítható legyen a tökéletes illeszkedés bármely hangsugárzóhoz. Ez egy nagyon kifinomult megoldás, kizárólag a hangerő szabályozásra. Digitálisan vezérelt, de teljesen analóg szabályozás, reléken és ellenállásokon keresztül. Ezen hangerő szabályozási megoldás alkalmazásával az általános teljesítmény javulás minden paraméteren kb.: 30% körülinek tekinthető”…

 – Giuseppe Blanda úr, az Audio Analogue olaszországi audio-márka egyik alapítója és vezetője.

 Írta: Szabó Károly

2024. 02.26.