级进式音量电位器的改制

cruelfox

音量电位器一般都是碳膜的，存在一个磨损导致接触不良的问题。不过质量好的比如ALPS的寿命还可以，但是小音量区的两声道不一致就比较头疼。
N年前的双十一，我买了几个仿ALPS电位器外形的级进式音量电位器。里面是一串贴片电阻的结构，理论上说两声道一致性问题可以解决。



我改造的这个本来是100k的，测量一下（或者打开直接读数）可以知道每挡之间的电阻是如下：
100,   150,   220,   330,  470,  680,  1k,  1.3k, 1.5k,  2.2k,  3.3k,  4.3k, 6.8k, 10k, 10k, 12k, 12k, 13k, 11k,  9.1k,  6.8k
画个图，看串联起来每一档的分压比例

理想的音量电位器应当是指数型的，就是分压比随转动角度呈指数函数的形状。但是这个级进电位器比较奇怪，后面有一段基本变成线性的了，到了最高的那几挡反而变化变平缓了。
按照对数坐标来画图看看：

显然，每档之间的变化率并比均匀。人耳听觉上均匀的衰减，在电压上应当是等比例的，也就是每档之间有一个固定的变化量。按照这个电位器 -60dB 的最大衰减，挡间间隔应当在 3dB 左右才合理。
于是，这个买来之后被我放一边了，几年都没有用。

不过，既然是电阻焊的，不满意，自己改制一番也不成问题。
首先是挡间变化率，3dB 在听感上应当不算“陡然”的变化，总共21挡可以得到 -63dB 最大衰减。那么这个控制程度是否够用呢？我们用的碳膜电位器是连续变化的，最大衰减量很大（在很小的转角，它不可能保持指数式衰减），所以日常用的时候肯定能把音量调到很小，只不过有两声道平衡性问题，以及出现“动一点声音就很大了”的问题。我测量了一下我日常用的一个适中音量下，电位器的衰减量，竟然是 -50dB 左右。

因此，我这里音量电位器其实实际使用的只是一小段，最大音量(0dB)几乎不可能用得到的。倘若级进式音量控制覆盖 -63dB ~ 0dB 范围，那么有很多挡位用不上就浪费了，这是个问题。
不过，可以在电位器外面在串联一个电阻，使最大音量那档也有一定衰减：比如-20dB. 这样电位器的调节范围就整体下移 20dB.
最后，我改制用的电阻序列是如下：
2.7,  3.6,  4.7,  6.2,  6.8,  8.2,  11,  14.7,  19.6,  26.1,  34.8,  47,  61.9,  82.5,  110,  147,  196,  270,  383,  560,  820
基本按照 2.5dB 步进设计的，在最大和最小音量那几档稍微拉大了间隔，以应对极端情况。 电位器的衰减曲线：

总的电阻（上面全加起来）只有2.8k多，对于功放输入已经不合适了，需要外部串联电阻，这也是我的目的。串联47k电阻之后，可以代替原来50k的音量电位器，最大衰减 -85dB, 最小衰件 -25dB. 对于我目前的设备就合适了。

买来电阻后，动手改制。先拆掉原来的电阻，把焊盘的锡弄干净点


焊上我设计的电阻串

重新装壳，贴标签

搞定。

sunstar126

我没有看到这个中间的动触点的样子，不过从定触点的样子看，中间的动触点不是楼主理解的是与每一个定触点分别相连的，而是任何时候都会与两个定触点同时相连的，也就是说，会短路这两个定触点之间的电阻的，不知道是不是这样，请楼主看一下，或者测量一下

sjtx1971

sunstar126 发表于 2018-12-30 16:58
我没有看到这个中间的动触点的样子，不过从定触点的样子看，中间的动触点不是楼主理解的是与每一个定触点分 ...

我也没拆过,但按设计来说应该是切换档位时不能断开电阻连接,要同时连接两个触点,档位到位时只接触一个接点才对

成超

厉害了，电位器都磨

cruelfox

sunstar126 发表于 2018-12-30 16:58
我没有看到这个中间的动触点的样子，不过从定触点的样子看，中间的动触点不是楼主理解的是与每一个定触点分 ...

测过，正常状态（在某一档位上）动片是只与一个定触点接触的，不会使电阻短路。 换挡的中间过程应该是同时接通两个定触点而不是都断开——这一点我没有检测。

dale

cruelfox 发表于 2018-12-30 22:53
测过，正常状态（在某一档位上）动片是只与一个定触点接触的，不会使电阻短路。 换挡的中间过程应该是同 ...

根據PCB 的設計, 我猜測簧片的觸點應該有三個,
如下圖紅色是定點時的接觸點, 藍色是切換中的接觸點, 這樣才能在切換時不斷開連接

★碧湖浩泉★

真有一套，把电位器搞成2K多，服了。

sunstar126

dale 发表于 2018-12-30 23:59
根據PCB 的設計, 我猜測簧片的觸點應該有三個,
如下圖紅色是定點時的接觸點, 藍色是切換中的接觸點,  ...

我没有看到动触点的实际形状和大小，从定触点的形状来看，肯定是有两个定片同时接触的情况的，我就在怀疑实际的情况是任何时候动触点都是与两个定触点接触的，这种情况是在动触点有一定的宽度和长度时，从定触点看，分成了上下两段，是有点错开的，所以，动触点肯定会同时接触上下两段的，如果动触点不是太宽的话，动触点接触的情况可能是与1定触点接触，与1、2定触点接触，与2接触，与2、3接触………，但如果动触点有一定宽度的话，可能接触的情况是与1、2接触，与2、3接触，与3、4接触……。这就是我说的会短路触点下的电阻的情况，这时计算分压比就是另外一个算法了。

海河

这种 类似波段开关式的电位器，不便宜。

dale

sunstar126 发表于 2019-1-1 20:20
我没有看到动触点的实际形状和大小，从定触点的形状来看，肯定是有两个定片同时接触的情况的，我就在怀疑 ...

樓主沒有將簧片拍攝出來, 所以以下只是推測

當切到定點時, 簧片接觸點都在同一電阻節點,
只有在切換1-2, 2-3 ... 的短暫時間內, 簧片會接到兩個電阻節點, 將兩節點間的電阻短路, 但是時間很短暫

dale

桃花园 发表于 2018-12-31 20:50
这就是所谓的先接通后关断，或者先关断后接通设计吧。

是的, 這是先接通後關斷的模式, 音響系統的切換開關都是用這種先接通後關斷的開關

左江农民

这种电位器我也买过，用起来没有感觉不妥；楼主难道想在小声时在细调？耳朵有这样灵敏？

慢慢说

这个，有意思，原来电位器还有这种。耳朵都是越养越刁的，年岁久了，太难伺候了

rocky123

没看到簧片。应该簧片在固定位只接触一个触点，切换时接触2个。没用过这种开关，不知道比起电子的效果怎样。