Аттенюатор для гитарного усилителя что это

Правильный аттенюатор для лампового гитарного усилителя: DIY без лишних трудозатрат

Да и материальных затрат потребуется совсем немного. Собственно, все они на картинке.

Привет, Хабр! Электрогитарная ламповая голова или комбик слишком громкие для комнаты? — Не беда! Соберём аттенюатор. Мотать катушки не придётся: как оказалось, готовая намотка с нужными параметрами как раз есть в продаже!

и он в принципе работает, но недостаточно сильно снижает мощность и несколько портит звук. Дело в том, что выходной трансформатор лампового гитарного усилителя должен быть нагружен на динамик, а простейший аттенюатор нагружает его на резисторы.

Динамик, или по-научному громкоговорящая динамическая головка прямого излучения, — это катушка индуктивности со звукоизлучающей мембраной, — диффузором, — на упругом подвесе, движущаяся вдоль ферромагнитного сердечника (керна) в поле сильного постоянного магнита. Это индуктивно-механическая система, имеющая свою амплитудно-частотную характеристику, которая сильно отличается от резистора.

И если широкополосные громкоговорители и многополосные акустические системы с несколькими динамиками строят так, чтобы характеристика была как можно более линейна, то инструментальные гитарные динамики совсем наоборот.

У акустической гитары, как и у скрипки или виолончели, имеется резонаторный ящик, а у электрогитары деревянная конструкция из деки и грифа является только первичным фильтром гармоник колебаний струны.

Они снимаются электромагнитными датчиками, далее сигнал поступает в предусилитель с темброблоком, оконечный усилитель, затем кабинет, то есть, инструментальную колонку со специальным гитарным динамиком, которых может быть один или несколько, и снимается микрофоном.

Причём от микрофона и его положения звук тоже очень сильно зависит. В аналоговых и цифровых кабсимах, — симуляторах кабинетов, — это учитывается. А при студийной записи звук зачастую снимается несколькими микрофонами, разными и по-разному расположенными, реально либо виртуально.

Все электрогитары и педали эффектов («примочки») рассчитаны на игру в усилитель и кабинет, либо их симуляцию, которая встроена в некоторые педали. А гитара в линейный вход звуковоспроизводящего усилителя или звуковой карты, или Zoom 505 в линию, звучит убого и некрасиво, что даже стало мемами.

Итак, правильный аттенюатор должен не только превращать в тепло часть мощности, поступающей с выходного трансформатора, чтобы при нужном музыканту уровне раскачки оконечного усилителя громкость кабинета была приемлемой, но и нагружать выходной трансформатор так же, как нагружает динамик.

Схема Виктора Кемпфа из AMT Electronics

Здесь оконечный усилитель нагружен на последовательное соединение резистора 8 Ом, катушки индуктивности и резонансного колебательного контура. Параллельно этой нагрузке включен делитель, после которого громкоговорителю достаётся одна сотая мощности, то есть, ослабление равняется 20 децибелам.

Колебательный контур создаёт низкочастотный резонанс на 100 герцах, а последовательная индуктивность увеличивает комплексное сопротивление на частотах выше 400 Гц, что неплохо имитирует кабинет 4×12 с динамиками Celestion Vintage 30.

Последовательное соединение индуктивностей

Маленькую катушку 680 микрогенри я составлю из последовательного соединения двух покупных, по 220 и 470 мкГн. Они с сердечниками, и это не идеальное решение, так как магнитная проницаемость сердечника зависит от индукции поля. Соответственно индуктивность катушки зависит от силы протекающего через неё тока. Но для данного случая это приемлемый компромисс.

Для большой катушки я купила вот такую намотку: 84 метра обмоточного эмаль-провода ПЭТВ-2 диаметром 0.4 мм и массой 100 граммов. Длина намотки 37 мм, диаметр каркаса 25 мм. Намотано очень аккуратно, виток к витку.

Расчёт катушки индуктивности

Вводим эти данные в онлайн-калькулятор многослойной катушки без сердечника, и вот оно, чудо! Получаем 12 миллигенри, при которых резонанс контура будет не 100 Гц, как у Vintage 30, а 75 Гц, как у Celestion Greenback. Это как раз мой любимый динамик. Мотать ничего не надо, просто купила в Проконтакте готовую катушку, и все остальные необходимые детали!

Но на сайте guitar.ru, где я нашла схему аттенюатора, согласно которой приобрела детали, схема оказалась старой. В оригинальной статье на сайте АМТ приведена улучшенная схема, в которой R4 не 8, а 7.5 Ом, и добавлен R3 0.5 Ом. Там же приведены формулы для расчёта других аттенюаторов с нужными характеристиками.

Как скорректировать сопротивление резистора

Чтобы сделать из восьми Ом семь с половиной, нужно параллельно им включить 120 Ом: 1/8 + 1/120 = 1/7.5. Резистора на 0.5 Ом у меня не оказалось, но есть два по 1 Ом. Их последовательное соединение дало бы 2 ома, а параллельное — нужные нам 0.5. Все компоненты в наличии, можно собирать аттенюатор.

Вариант конструктивного исполнения

Итак, все детали смонтированы на макетной плате, гнёзда и тумблер закреплены в подходящем корпусе от блока питания. Осталось припаять три провода: вход аттенюатора, его выход и общий, закрыть корпус, и можно приступить к испытаниям.

Бумажку с катушки я всё-таки сняла, и обмотала обмотку скотчем, чтобы витки не болтались. Закреплена катушка кусками проволоки через аккуратно просверленные отверстия в краях фланца.

Те компоненты, что взяла я, достаточны для 15-ваттного усилителя, а для более мощных следует намотать катушки более толстым обмоточным проводом и взять более мощные резисторы.

Оба моих ламповых усилителя, голова EVH 5150 III LBX, что значит ланчбокс, и комбик Harley-Benton Tube15, 15-ваттные, и используются в режиме пониженной мощности. У Fender Eddie Van Halen он обозначен как три с половиной ватта, у Harley-Benton 1 ватт. При этом положении переключателя на оконечный усилитель мощности поступает пониженное анодное напряжение. Но даже в таком режиме гитарные ламповые усилители так орут, что аттенюатор очень пригодится.

Испытаем прибор в деле

Аттенюатор готов, можно его опробовать. Возьму Squier Mustang с двумя стоковыми хамбакерами, играть буду на нековом датчике в лупер, затем этот сигнал пойдёт в два уже упомянутых усилителя, — Харлей-Бентон и красный канал 5150, два аттенюатора, — старый резистивный и этот новый, а также без аттенюатора в три кабинета: Tube 15, в котором я заменила динамик на Гринбек и сделала к нему вход для подключения внешнего усилителя, кабинет из корпуса от моделирующего комбика Fender Mustang II старой версии, с его стоковым чёрным 12″ динамиком без маркировки, и в 8-дюймовый кабинет Orange PPC 108 c динамиком Voice of the world.

Лупер Ammoon Pock Loop довольно продвинутый, имеет энергонезависимую память на 11 петель до 30 минут каждая, всего 330 минут, возможность неограниченной записи поверх петли и отмены последнего наложения, экспорта и импорта звуковых файлов по microUSB. В общем, могучий и очень доступный инструмент для всех имеющих дело со звуком и музыкой.

Снимать звук с кабинетов буду микрофоном T.bone MB 75. Это аналог Shure SM57, производимый в Китае с немецким контролем качества для всеми любимого магазина Thomann. Весит много, свою функцию выполняет на отлично. Аудиоинтерфейс у меня Presonus AudioBox USB 96, юбилейное издание к 25-летию производителя.

Положение микрофона на каждом из кабинетов будет видно на экране, регуляторы на усилителях, кроме громкости, также остаются в одном положении на протяжении всего теста. Итак, слушаем и смотрим графики частотного спектра.

Выводы и перспективы

Напишите в комментариях, что вы услышали. (Всесторонняя критика приветствуется!) Лично на мой вкус, старый резистивный аттенюатор делает звук немного беднее, тогда как новый аттенюатор с имитацией комплексного сопротивления и резонанса динамика обогащает и привносит свои краски. Особенно это заметно на двух динамиках, которые не Celestion. Хотя звучание Гринбека без аттенюатора мне нравится больше, чем с ним.

Ещё заметно, что Greenback сильно компрессирует звук, тогда, как и Fender и Orange раскрывают динамический диапазон сигнала усилителя. В звучании динамика Fender слышится оттенок фендеровского «стекла», как и должно быть.

Ведь звук электрогитары формируется и деревом и прочими материалами, из которых она изготовлена, и звукоснимателями, усилителем, кабинетом, микрофонами и их расположением.

Источник

Правильный аттенюатор для лампового гитарного усилителя: DIY без лишних трудозатрат

Да и материальных затрат потребуется совсем немного. Собственно, все они на картинке.

Привет, Хабр! Электрогитарная ламповая голова или комбик слишком громкие для комнаты? — Не беда! Соберём аттенюатор. Мотать катушки не придётся: как оказалось, готовая намотка с нужными параметрами как раз есть в продаже!

и он в принципе работает, но недостаточно сильно снижает мощность и несколько портит звук. Дело в том, что выходной трансформатор лампового гитарного усилителя должен быть нагружен на динамик, а простейший аттенюатор нагружает его на резисторы.

Динамик, или по-научному громкоговорящая динамическая головка прямого излучения, — это катушка индуктивности со звукоизлучающей мембраной, — диффузором, — на упругом подвесе, движущаяся вдоль ферромагнитного сердечника (керна) в поле сильного постоянного магнита. Это индуктивно-механическая система, имеющая свою амплитудно-частотную характеристику, которая сильно отличается от резистора.

И если широкополосные громкоговорители и многополосные акустические системы с несколькими динамиками строят так, чтобы характеристика была как можно более линейна, то инструментальные гитарные динамики совсем наоборот.

У акустической гитары, как и у скрипки или виолончели, имеется резонаторный ящик, а у электрогитары деревянная конструкция из деки и грифа является только первичным фильтром гармоник колебаний струны.

Они снимаются электромагнитными датчиками, далее сигнал поступает в предусилитель с темброблоком, оконечный усилитель, затем кабинет, то есть, инструментальную колонку со специальным гитарным динамиком, которых может быть один или несколько, и снимается микрофоном.

Причём от микрофона и его положения звук тоже очень сильно зависит. В аналоговых и цифровых кабсимах, — симуляторах кабинетов, — это учитывается. А при студийной записи звук зачастую снимается несколькими микрофонами, разными и по-разному расположенными, реально либо виртуально.

Все электрогитары и педали эффектов («примочки») рассчитаны на игру в усилитель и кабинет, либо их симуляцию, которая встроена в некоторые педали. А гитара в линейный вход звуковоспроизводящего усилителя или звуковой карты, или Zoom 505 в линию, звучит убого и некрасиво, что даже стало мемами.

Итак, правильный аттенюатор должен не только превращать в тепло часть мощности, поступающей с выходного трансформатора, чтобы при нужном музыканту уровне раскачки оконечного усилителя громкость кабинета была приемлемой, но и нагружать выходной трансформатор так же, как нагружает динамик.

Схема Виктора Кемпфа из AMT Electronics

Здесь оконечный усилитель нагружен на последовательное соединение резистора 8 Ом, катушки индуктивности и резонансного колебательного контура. Параллельно этой нагрузке включен делитель, после которого громкоговорителю достаётся одна сотая мощности, то есть, ослабление равняется 20 децибелам.

Колебательный контур создаёт низкочастотный резонанс на 100 герцах, а последовательная индуктивность увеличивает комплексное сопротивление на частотах выше 400 Гц, что неплохо имитирует кабинет 4×12 с динамиками Celestion Vintage 30.

Последовательное соединение индуктивностей

Маленькую катушку 680 микрогенри я составлю из последовательного соединения двух покупных, по 220 и 470 мкГн. Они с сердечниками, и это не идеальное решение, так как магнитная проницаемость сердечника зависит от индукции поля. Соответственно индуктивность катушки зависит от силы протекающего через неё тока. Но для данного случая это приемлемый компромисс.

Для большой катушки я купила вот такую намотку: 84 метра обмоточного эмаль-провода ПЭТВ-2 диаметром 0.4 мм и массой 100 граммов. Длина намотки 37 мм, диаметр каркаса 25 мм. Намотано очень аккуратно, виток к витку.

Расчёт катушки индуктивности

Вводим эти данные в онлайн-калькулятор многослойной катушки без сердечника, и вот оно, чудо! Получаем 12 миллигенри, при которых резонанс контура будет не 100 Гц, как у Vintage 30, а 75 Гц, как у Celestion Greenback. Это как раз мой любимый динамик. Мотать ничего не надо, просто купила в Проконтакте готовую катушку, и все остальные необходимые детали!

Но на сайте guitar.ru, где я нашла схему аттенюатора, согласно которой приобрела детали, схема оказалась старой. В оригинальной статье на сайте АМТ приведена улучшенная схема, в которой R4 не 8, а 7.5 Ом, и добавлен R3 0.5 Ом. Там же приведены формулы для расчёта других аттенюаторов с нужными характеристиками.

Как скорректировать сопротивление резистора

Чтобы сделать из восьми Ом семь с половиной, нужно параллельно им включить 120 Ом: 1/8 + 1/120 = 1/7.5. Резистора на 0.5 Ом у меня не оказалось, но есть два по 1 Ом. Их последовательное соединение дало бы 2 ома, а параллельное — нужные нам 0.5. Все компоненты в наличии, можно собирать аттенюатор.

Вариант конструктивного исполнения

Итак, все детали смонтированы на макетной плате, гнёзда и тумблер закреплены в подходящем корпусе от блока питания. Осталось припаять три провода: вход аттенюатора, его выход и общий, закрыть корпус, и можно приступить к испытаниям.

Бумажку с катушки я всё-таки сняла, и обмотала обмотку скотчем, чтобы витки не болтались. Закреплена катушка кусками проволоки через аккуратно просверленные отверстия в краях фланца.

Те компоненты, что взяла я, достаточны для 15-ваттного усилителя, а для более мощных следует намотать катушки более толстым обмоточным проводом и взять более мощные резисторы.

Оба моих ламповых усилителя, голова EVH 5150 III LBX, что значит ланчбокс, и комбик Harley-Benton Tube15, 15-ваттные, и используются в режиме пониженной мощности. У Fender Eddie Van Halen он обозначен как три с половиной ватта, у Harley-Benton 1 ватт. При этом положении переключателя на оконечный усилитель мощности поступает пониженное анодное напряжение. Но даже в таком режиме гитарные ламповые усилители так орут, что аттенюатор очень пригодится.

Испытаем прибор в деле

Аттенюатор готов, можно его опробовать. Возьму Squier Mustang с двумя стоковыми хамбакерами, играть буду на нековом датчике в лупер, затем этот сигнал пойдёт в два уже упомянутых усилителя, — Харлей-Бентон и красный канал 5150, два аттенюатора, — старый резистивный и этот новый, а также без аттенюатора в три кабинета: Tube 15, в котором я заменила динамик на Гринбек и сделала к нему вход для подключения внешнего усилителя, кабинет из корпуса от моделирующего комбика Fender Mustang II старой версии, с его стоковым чёрным 12″ динамиком без маркировки, и в 8-дюймовый кабинет Orange PPC 108 c динамиком Voice of the world.

Лупер Ammoon Pock Loop довольно продвинутый, имеет энергонезависимую память на 11 петель до 30 минут каждая, всего 330 минут, возможность неограниченной записи поверх петли и отмены последнего наложения, экспорта и импорта звуковых файлов по microUSB. В общем, могучий и очень доступный инструмент для всех имеющих дело со звуком и музыкой.

Снимать звук с кабинетов буду микрофоном T.bone MB 75. Это аналог Shure SM57, производимый в Китае с немецким контролем качества для всеми любимого магазина Thomann. Весит много, свою функцию выполняет на отлично. Аудиоинтерфейс у меня Presonus AudioBox USB 96, юбилейное издание к 25-летию производителя.

Положение микрофона на каждом из кабинетов будет видно на экране, регуляторы на усилителях, кроме громкости, также остаются в одном положении на протяжении всего теста. Итак, слушаем и смотрим графики частотного спектра.

Выводы и перспективы

Напишите в комментариях, что вы услышали. (Всесторонняя критика приветствуется!) Лично на мой вкус, старый резистивный аттенюатор делает звук немного беднее, тогда как новый аттенюатор с имитацией комплексного сопротивления и резонанса динамика обогащает и привносит свои краски. Особенно это заметно на двух динамиках, которые не Celestion. Хотя звучание Гринбека без аттенюатора мне нравится больше, чем с ним.

Ещё заметно, что Greenback сильно компрессирует звук, тогда, как и Fender и Orange раскрывают динамический диапазон сигнала усилителя. В звучании динамика Fender слышится оттенок фендеровского «стекла», как и должно быть.

Ведь звук электрогитары формируется и деревом и прочими материалами, из которых она изготовлена, и звукоснимателями, усилителем, кабинетом, микрофонами и их расположением.

Источник

Сделай сам

В статье приведены различные варианты построения аттенюаторов для ламповых комбоусилителей: простые и сложные, удачные и неудачные.

С тав в своё время счастливым обладателем лампового комбика, я одновременно озадачился тем, чтобы собрать или приобрести ламповый аттенюатор: более или менее «вкусный» звук ламповый усилитель выдаёт при достаточно большом уровне громкости (даже на чистом звуке). Например, мой скромный Yerasov GTA-15 «требовал» уровня громкости минимум 3 из 10, однако в масштабах моей весьма небольшой комнаты играть на таком уровне было уже некомфортно.

В силу этого я опробовал несколько различных схем аттенюаторов для комбиков и решил систематизировать опыт их построения и использования в этой статье.

1. Простейший гасящий резистор (неудачный вариант)

Uвых = Iвых * Zн, где Uвых – напряжение на выходе, Iвых – выходной ток усилительного прибора, Zн – импеданс нагрузки.

Повышая импеданс нагрузки последовательным включением резистора, повышаем выходное напряжение, что может привести к выходу оконечного каскада из строя; кроме того, ламповый комбоусилитель рассчитывается исходя из конкретного значения сопротивления нагрузки и при изменении сопротивления нагрузки выходит из расчетного режима. В моём случае гитарный комбик просто захрипел, что говорит о появлении динамических искажений (ограничения сигнала).

Вывод: ламповый аттенюатор по входу должен имитировать импеданс динамика – хотя бы резистивную часть.

2. Резистивные делители

Такого ослабления оказалось недостаточно. Кроме того, даже при таком небольшом ослаблении гитарный звук кажется более плоским, «картонным».

Другой вариант, П-образный аттенюатор:

В Сети есть большое количество онлайн-калькуляторов под эти схемы для расчета номиналов под требуемое ослабление.

Ступенчатый аттенюатор. Простейший пример:

Аттенюатор «Yerasov muffler». Собран фактически по схеме резистивного делителя.

У всех этих схем есть недостаток: они не совсем повторяют частотную характеристику усилителя. Для лампового усилителя характерна зависимость АЧХ от импеданса динамика: в соответствии с формулой п.1, напряжение на выходе зависит от комплексного сопротивления нагрузки. Резистивный делитель же «отсекает» импеданс динамика от выхода усилителя. Вот поэтому у меня и гитарный звук был «картонным». Применение таких аттенюаторов может быть оправдано в некоторых случаях – например, у Ерасова в аннотации написано, что этот аттенюатор предназначен для работы в режиме перегруза.

3. Схема В.Кемпфа: гитарный аттенюатор с имитацией реактивного импеданса динамика

В этой замечательной схеме (первоисточник) присутствуют две параллельных ветви. Первая ветвь имитирует импеданс динамика, вторая ветвь представляет собственно резистивный аттенюатор. Причем работа первой и второй ветви мало зависит друг от другая (сопротивление второй ветви большего порядка).

В качестве второй ветви аттенюатора здесь реализован многоступенчатый резистивный делитель; резистор R9, включенный последовательно с выходом делителя, помог устранить «картонный» звук гитары, который в этой схеме проявлялся только на самых сильных уровнях ослабления.

Схема, обведённая пунктиром, это опция – спиксим для записи в линию. Её можно не собирать. Повторяет АЧХ динамика, ослабляя сигнал с помощью делителя.

Конструктивные параметры катушек индуктивности

Катушки аттенюатора L1, L2 выполнены без сердечника. Это важно, так как ферриты имеют нелинейную характеристику намагничивания: индуктивность будет изменяться в зависимости от протекающего тока. Для катушки L1 каркас сделан из катушки от припоя; намоточные данные приведены на схеме (диаметр каркаса – имеется в виду внутренний диаметр, с которого начинается намотка). Катушка L2 сделана для разнообразия на каркасе из шпинделя от DVD дисков. При использовании других каркасов число витков можно пересчитать с помощью онлайн-калькулятора на сайте www.coil32.ru.

Конденсатор C1 220мкФ*50В электролитический неполярный.

Изделие собрано в пластмассовом китайском корпусе с «ушами», крепится непосредственно в корпус комбоусилителя со стороны задней стенки. Монтаж навесной.

Эксплуатирую этот аттенюатор 2-3 года, впечатления исключительно положительные.

Источник

Простейший аттенюатор для аудиокарты

В любительской радиотехнике, а именно в области проектирования усилителей низкой (звуковой) частоты, очень удобно использовать для измерений компьютер.
Профессиональные измерительные приборы стоят немалых денег, тогда как аудиокарта имеется почти в любом домашнем компьютере. В совокупности с доступным и разнообразным ПО мы получаем удобный инструмент для снятия всех основных характеристик: АЧХ (амплитудно-частотная характеристика), THD (уровень гармонических искажений), соотношение сигнал/шум и спектрограмму.

Единственным неудобством оказывается слишком чувствительный вход аудиокарты,
на который нельзя подать сигнал, превышающий напряжение 0.5-1.5 вольта.
И здесь на помощь приходит аттенюатор.

Его можно (и нужно) собрать самостоятельно. Ничего хитрого в этом опыте нет, но для тех, кто делает первые шаги в усилителестроении, материал будет полезным.

Аттенюатор является пассивным устройством и фактически, применительно к нашему случаю, представляет собой резистивный делитель напряжения. Его функция — ослабление уровня сигнала (переменного напряжения звуковой частоты) по заданным параметрам. Давайте определим эти параметры.

Задача

Необходимо подать на линейный вход аудиокарты сигнал, снятый с выходных клемм усилителя мощности, при этом не перегрузив аудиокарту. Для удобства установим величину выходного напряжения аттенюатора равным 0.775v RMS. Такое напряжение будет приемлемым для любой современной аудиокарты с линейным входом, к тому же величину 0.775v принято выбирать за опорный уровень (0dBu) при измерении абсолютных величин в децибелах.

Про измерения и децибелы очень рекомендую ознакомиться со статьей Михаила Чернецкого «Что мы измеряем?» (ссылка на публикацию на сайте журнала «Звукорежиссер» есть в конце поста [1], но для глаз намного комфортнее читать на сайте автора)

Входное напряжение на аттенюаторе выберем таким образом, чтобы оно соответствовало мощности, рассеиваемой на эквивалентной нагрузке в 8 Ohm, и равнялось 1W.

Для среднеквадратичного значения напряжения (RMS) верна следующая формула расчета мощности:

Некоторые считают мощность синусоидального сигнала по формуле P = U_a^2/2R, перепутав амплитудное значение напряжения со среднеквадратичным. Может быть у них для этих измерений осциллограф всегда под рукой(?!), мы же используем TrueRMS вольтметр и знаем разницу (и зависимость) между амплитудным и среднеквадратичным значениями напряжения (если поймали себя на мысли, что забыли и нужно срочно освежить память — идем прямиком к Радиокоту [2]).
По выше приведенной формуле находим значение 2.83v (для 1W), 4v (для 2W) и 5.66v (для 4W). Обычно для промера характеристик маломощного усилителя этих значений вполне достаточно, но если требуются бОльшие значения — вы без труда рассчитаете их сами.
Не удивляйтесь таким «маленьким» значениям мощности — для примера: однотактный ламповый усилитель вашего покорного слуги (режим работы класс «A») мощностью 2W(!) «раскачивает» здоровую напольную акустику безо всякого труда (по немногочисленным просьбам хабрачитателей я в процессе обдумывания статьи про его конструирование, но покамест решил прощупать интерес к теме публикацией данного материала — тут есть связь с компьютерами хотя бы).
Итак, у нас есть входные данные — можно перейти к расчёту.

Расчёт

В общем случае формула для расчета делителя без нагрузки выглядит так:

Единственно надо учесть тот факт, что номинал резистора Z₁ должен быть выбран на 3-4 порядка больше эквивалентной нагрузки 8 Ohm, чтобы для усилителя подключение атеннюатора осталось «незамеченным» (высокоомный, относительно выхода усилителя, вход аттенюатора практически не изменит значение сопротивления эквивалентной нагрузки, так как подключен параллельно нагрузке в 8 Ohm — вспоминаем правило сложения соединенных параллельно резисторов [3]).
Для удобства выберем Z₁=20 kOhm, тогда номинал нижнего резистора (Z₂) посчитаем по формуле:

Получим Z₂ = 0.775*20000/2.828-0.775 = 7550 Ohm
Аналогично посчитаем номиналы для других входных напряжений: 4v (для 2W) и 5.66v (для 4W).

Дотошные читатели наверняка уже заметили, что мы нигде не учитываем входное сопротивление аудиокарты. И дело вот в чём: практически любая звуковая карта изменит сопротивление резистора Z₂, так как фактически будет представлять собой включенное параллельно к нему сопротивление. Что это означает для нас? Означает, что выходное напряжение нашего аттенюатора будет несколько меньше, чем заложенное в расчётах 0.775v (sic!).
«Так значит надо измерить сопротивление линейного входа, делов-то!», — скажете вы. Но всё не так просто: звуковая карта имеет на входе конденсатор — обычным мультиметром входное сопротивление карты не измерить. Здесь понадобится генератор и осциллограф, не у всех они имеются, поэтому в рамках данной статьи мы не учитываем входное сопротивление аудиокарты при расчете.

Однако, на случай, если вы уже знаете сопротивление линейного входа вашей звуковой карты (например, оно указано в спецификации) привожу формулу, учитывающую входное сопротивление аудиокарты при расчете аттенюатора:

где Z_L — сопротивление линейного входа аудиокарты.

Принципиальная схема аттенюатора

В схеме использованы графические обозначения принципиальных схем авторства Сергея Комарова. Рекомендую скачать[5] и использовать.

Конструкция и детали

Нам понадобятся коннекторы типа «бананы» (2шт.) (или другие разъемы, совместимые с вашим усилителем), один RCA-разъем, поворотный переключатель (rotary switch) и ручка к нему (1/4″), а также резисторы (см. номиналы в схеме).
В качестве корпуса мне пришлось купить пластиковый корпус в «Чип и Дипе» за бешенные 90 рублей. Зато он очень подошел по размеру (65х45х22мм).

Выбор поворотного переключателя — дело вкуса. Можно выбрать самый дешёвый китайский, а можно — качественный. Я выбрал 2-ой вариант и заказал дорогущий Grayhill 71BD36-01-1-AJN. Ресурс 50000 поворотов, контакты ротора покрыты золотом (30 microinches — любопытная единица толщины покрытия), «военная приёмка», настоящее американское производство. Я ни разу не агитирую, но ссылку на даташит привожу [4].

Переключатель имеет 10 позиций, но нам понадобятся только три.
В идеале ещё нужен минимум инструментов: линейка или штангенциркуль, дрель, ключи-«многогранники» (чтобы закрепить рукоятку на вал).

Земляную шину лучше сделать из медной моножилы. У меня под рукой не было подходящего диаметра и я свил из медного проводника (22AWG) и облудил её бессвинцовым серебресодержащим припоем.

Резисторы можно взять любые, 1-2 ватта. Идеально выбрать проволочные или фольговые — у них минимальный шум. Я выбрал безиндуктивные проволочные Mills.
Припаивать к контактам очень удобно — у них большой шаг, а корпус переключателя сделан из термопластика и можно не опасаться повредить его горячим жалом паяльника.

После того, как закрепили разъемы и припаяли резисторы, можно закрыть корпус крышкой (я закрепил все детали в половинке корпуса), затянуть гайку переключателя, поставить два самореза (прилагаются к корпусу), закрепить ручку на вал и подписать на корпусе значения входных напряжений.

Финиш! Можно приступать к измерениям, но это уже тема для отдельной статьи.

Источник