Automatické řízení úrovně signálu
Automatic level control circuit

Zapojení je upravená verze klasického obvodu automatického řízení úrovně signálu, používaného v magnetofonech. Nákupní cena použitých součástek (při použití TL072) nepřekračuje 60 Kč pro 1 kanál. Pro určité rozmezí vstupních úrovní zvukového signálu může nahradit i obsluhu, která by dorovnávala úroveň signálu tak, aby nebyl přemodulován nebo podmodulován. Zařízení provádí jakousi pseudointeligentní korekci hlasitosti. Obvod má zároveň podle nastavení řídicího trimru a časové konstanty členu RC nabíjeného výstupním signálem přes usměrňovací křemíkové diody i funkci kompresoru nf signálu, což znamená, že zmenšuje dynamický rozsah (poměr nejhlasitější / nejtišší signál za určité časové rozmezí).

Zapojení je velmi užitečné pro kohokoliv, kdo chce bez problémů nahrávat či zpracovávat signály různé úrovně bez toho, aby pracně dorovnával hlasitost a obával se přemodulování. Tato úprava signálu je vhodná i pro poslech v místech, kde je vysoká úroveň hluku a je tedy nevhodný velký dynamický rozsah při poslechu, protože tiché pasáže nejsou slyšet a ty hlasité jsou příliš silné. Tyto a podobné problémy toto zapojení do důsledků řeší. Pro náročné pak mohu doporučit použití tohoto zapojení v třípásmovém provedení. V takovém přístroji se zpracovávají zvlášť signály hlubokých, středních a vysokých kmitočtů a poté se ve fyziologicky „příjemném“ poměru smíchají opět dohromady. Zařízení funguje ve velmi zjednodušené podobě obdobně jako Optimod – zařízení pro úpravu zvuku používané v rádiích před odvysíláním signálu "do étheru". Toto zařízení zajišťuje sytost a plnohodnotnou barvu zvuku u jakýchkoliv zdrojů signálu, kde pseudointeligentně upravuje signál tak, aby byl subjektivně optimální a především dobře slyšitelný a srozumitelný. Na rozdíl od tohoto zařízení výše zmíněné zapojení neobsahuje funkci gate (tedy umlčování šumu a rušivých signálů v prázdých pasážích), je tedy vhodné jej zkombinovat třeba se systémem DNR (DNL) nebo s jednoduchým umlčovačem.

Popis zapojení

Obr. 1. Automatické řízení úrovně signálu
Figure 1. Automatic level control circuit

Zapojení je poměrně jednoduché. Jako aktivní prvky lze použít prakticky jakékoliv křemíkové tranzistory a operační zesilovače. Je žádoucí, aby první operační zesilovač, který zesiluje vstupní signál na výstup, měl menší šum. Proto lze kombinovat např. nízkošumový OZ a jako druhý použít třeba TL071, nebo použít rovnou TL072, který obsahuje oba OZ. Protože zesílení obvodu není velké, není nutné používat OZ s extrémně malým šumem. Na vstup jsem přiváděl signál s amplitudou 0,5 až 4 V, na výstupu byla stabilní úroveň signálu kolem 0,5 V.

Vstupní signál přichází přes oddělovací kondenzátor 150 nF a rezistor 15 kOhm do bodu, kde je zatlumován regulačním prvkem – tranzistorem KC238 proti zemi. Za touto klíčovou částí obvodu následuje standardní zapojení OZ s nesymetrickým napájením, u něhož je umělý střed napájení vytvořen dvěma rezistory 15 kOhm a filtračním kondenzátorem 50 µF proti zemi. Zisk OZ se nastavuje trimrem 47 kOhm. Na zisku OZ závisí rozsah vstupních napětí, které je obvod schopen "uregulovat". Použijete-li trimr s odporem 100 kOhm, budete mít možnost regulovat zesílení ve větším rozsahu, pozor však na vytahování šumu a brumu v tichých pasážích. Z OZ1 je signál veden na výstup, který by neměl být příliš zatížen. Zároveň tento signál zesiluje i OZ2 na úroveň potřebnou pro usměrnění diodami a nabití členu RC, řídícího regulační obvod se dvěma tranzistory. Aby zapojení nezakmitávalo a komprese dynamiky nebyla příliš velká, nastavuje se útltumový člen trimrem. Nastavuje se jím výstupní úroveň signálu a rozsah regulace. Trimr bývá obvykle nastaven asi v polovině až ve dvou třetinách dráhy.

Hodnoty součástek použitých v zapojení nejsou kritické, lze použít i nejbližší hodnoty bez znatelných změn vlastností zapojení. Důležité je pouze pečlivě nastavit trimr zesílení OZ, aby v případě nepřítomnosti signálu OZ nezesiloval šum a rušení, a trimr regulace úrovně pro detektor, který nastaví optimální režim bez zákmitů.

Tomáš Trejbal
e-mail: TTrejbal(at)tv3.cz

Dosud nepublikováno, připravuji do PE.

11. 9. 2000