研究生畢業(yè)論文音頻信號混合電路的設(shè)計與制作

1、音頻信號混合電路的設(shè)計與制作 研究生畢業(yè)論文音頻信號混合電路的設(shè)計與制作摘 要音響技術(shù)是專門研究聲音信號的轉(zhuǎn)換傳送記錄和重放的一門技術(shù)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，音響設(shè)備頻頻換代，其品種日益增加功能越來越多性能越來越好。高保真音響設(shè)備正在進入千家萬戶，與彩色電視機組成家庭av音樂中心或者家庭影院，成為人們休閑娛樂的重要方式。隨著音響技術(shù)的普及，越來越多的人學(xué)習(xí)音響技術(shù)了解調(diào)音臺的工作原理。調(diào)音臺有很多組成部件和各種功能，本文主要介紹設(shè)計和制作調(diào)音臺的音頻信號混合電路，它屬于調(diào)音臺的前置放大電路。該電路可以實現(xiàn)對音頻信號的混合放大和音調(diào)控制三個功能。本文首先簡述音響系統(tǒng)，然后介紹調(diào)音臺的功能，討論音頻信號

2、混合的工作方式，分析前置放大器對音頻信號的三種放大原理，設(shè)計音頻信號的電流混合放大器電路，其次是衰減式與反饋式音調(diào)控制電路以及反饋式音調(diào)控制電路的設(shè)計，最后制作具有音調(diào)控制的電流混合放大電路，整理實驗數(shù)據(jù)和討論實驗結(jié)果。關(guān)鍵詞：音頻混合，前置放大器，音調(diào)控制abstractthe sound technique is a special technique which studies the conversion, transmission, record and rebroadcasting of the audio signal. along with the development of

3、 the economy, the sound equipments change from generation to generation with the species increasing, the function enhancing and the property strengthening. the high-fidelity sound equipments are entering innumerable families, constituting the family av music center or the family cinema with the colo

4、r television, which is an important way for people amusement. the wider the sound technique popularizes, the more people learn it and understand the work principle of the audio mixing consoler. there are many components and funtions in the audio mixing consoler. in this article, we will mainly intro

5、duce, design and creat the electric circuit of the audio signals mixing, which belongs to the mixing front enlarger electric circuit of the audio mixing consoler. the electric circuit can carry out three functions, such as the mixing, enlarging of the audio signals and the controlling of the tone.th

6、is text first describes the sound system simply, then introduces the funtions of the audio mixing consoler, discusses the work methods of the audio signals mixing, analyses three kinds of the audio signals mixing principle of the front enlarger, designs the electric circuit of the electric current m

7、ixing and enlarging about the audio signals. thirdly, the article explains not only the reduce type and the feedback type electric circuit of the tone controlling, but also the design of the feedback type electric circuit. in the end, the electric circuit of the electric current mixing, enlarging an

8、d the tone controlling is made, the data of the experiment are sorted out, the result of the experiment are discussing. keyword: the audio signals mixing, the front enlarger, the tone control 目 錄摘 要1abstract2第一章 音響系統(tǒng)概述411 音響的概念412 高保真音響系統(tǒng)的屬性413 音響技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5第二章 聲音信號的混合與放大721 調(diào)音臺的基本功能722 音頻信號混合電路的原理分

9、析723 前置放大器924 電流混合與放大電路的設(shè)計12第三章 聲音混合后的音調(diào)控制1431 音調(diào)控制的原理分析141rc衰減式音調(diào)控制電路142rc負(fù)反饋式音調(diào)控制電路1532 反饋式音調(diào)控制電路的設(shè)計161信號頻率在低音頻區(qū)182信號頻率在高音頻區(qū)21第四章 具有音調(diào)控制的電流混合放大電路的制作2641 電流混合放大電路的計算2642 音調(diào)控制電路的計算2643 實驗結(jié)果分析2944 存在的問題及解決方法32結(jié) 論33致 謝34參考文獻35第一章 音響系統(tǒng)概述 11 音響的概念 音響1,6（sound）是指通過放聲系統(tǒng)重現(xiàn)出來的聲音。如通過組合音響重現(xiàn)cd片或磁帶中的音樂歌曲及其他聲音，又

10、如演出現(xiàn)場通過擴聲系統(tǒng)播放出來的歌聲和音樂聲等，都屬于音響范疇，能重現(xiàn)聲音的放聲系統(tǒng)稱為音響系統(tǒng)。音響系統(tǒng)若能如實地重現(xiàn)原始聲音，重現(xiàn)原始聲場，并能對音頻信號進行適當(dāng)?shù)男揎椉庸?，使重現(xiàn)的音質(zhì)優(yōu)美動聽，則可稱為高保真音響系統(tǒng)。高保真2,9（high-fidelity），簡稱hi-fi，它反映了高質(zhì)量的音響設(shè)備如實地記錄傳輸與重放原有聲音信號的基本能力。 12 高保真音響系統(tǒng)的屬性 高保真音響系統(tǒng)有三個重要的屬性11： 1如實的重現(xiàn)原始聲音 聲音的基本特性在物理學(xué)中可用聲壓的幅度頻率和頻譜3個客觀參量來描述，而在人耳聽覺中則用聲音的音量音調(diào)和音色3個主觀參量來描述，稱為聲音三要素。如實地重現(xiàn)原始聲

11、音，就是要保持原有音質(zhì)，使人感覺不到所反映的原始聲音質(zhì)量的三要素有何畸變。這是高保真的基本屬性。 2如實的重現(xiàn)原始聲場 室內(nèi)聲場是由聲源直達(dá)聲反射聲和混響聲構(gòu)成的。如在音樂廳欣賞音樂時，直達(dá)聲可以幫助聽眾判斷各種樂器的發(fā)聲方位，反射聲和混響聲給人一種空間感和包圍感，感受到現(xiàn)場的音響氣氛。顯然，原始聲場反映的時一種立體聲。如實的重現(xiàn)原始聲場，就應(yīng)該能夠重現(xiàn)聲源方位和現(xiàn)場音響氣氛，使人感到如同身臨其境。所以，高保真音響系統(tǒng)必須是立體聲放聲系統(tǒng)。立體聲是高保真的重要屬性之一。 3能夠?qū)σ纛l信號進行加工修飾 音頻信號在錄制傳輸和重放過程中，不可避免地會產(chǎn)生各種失真。因此，高保真音響系統(tǒng)應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇?/p>

12、施進行均衡補償和加工處理，以恢復(fù)原有音質(zhì)。另外，音響系統(tǒng)經(jīng)常用來播放音樂。聽音樂是一種藝術(shù)享受，但每個人的文化水平藝術(shù)修養(yǎng)欣賞習(xí)慣和最求愛好各不相同。如有人喜歡雄渾有力的中低音，有人最求明亮悅耳的中高音，有人愛好清脆纖細(xì)的最高音。所以，高保真音響系統(tǒng)還允許人們根據(jù)自己的愛好，對音頻信號進行修飾美化，使聲音更加優(yōu)美動聽。這也是高保真的重要屬性。 13 音響技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 自從愛迪生1877年發(fā)明留聲機以來，音響技術(shù)已有百余年的發(fā)展歷史。期間，記錄儲存各種聲音的音響載體(即音響軟體)從粗紋唱片密紋唱片發(fā)展到激光唱片，從鋼絲錄音鋼帶錄音開盤磁帶發(fā)展到盒式磁帶；傳輸與播放這些音響載體的音響設(shè)備(

13、即音響硬件)從收音機擴音機電唱機錄音機等單機形式發(fā)展到由若干音響設(shè)備構(gòu)成的組合音響；錄制傳輸和重現(xiàn)聲音的放聲通道，從單聲道發(fā)展到立體聲的雙聲道四聲道及八聲道；控制音響設(shè)備工作的方法，從機械控制電子控制發(fā)展到電腦控制紅外遙控；聲音錄制與音頻處理，從模擬方式向數(shù)字方式過渡；錄放的信息，從單純的音頻信號發(fā)展到聲像并茂。音響設(shè)備的功能越來越多，性能越來越好，音響技術(shù)的發(fā)展日新月異。如今，音響技術(shù)已經(jīng)滲透到廣播電視電影文化及娛樂等各個領(lǐng)域，高性能音響設(shè)備正在進入千家萬戶，與彩色電視機組成家庭視聽中心，稱為人們休閑娛樂的重要方式。從技術(shù)上講，可以用高保真（hi-fi）化立體聲化自動化數(shù)字化來概括其特點2。

14、1高保真化 高保真（hi-fi）地進行聲音的記錄和重放，一直是人們不斷追求的目標(biāo)。人們把那些陶醉于hi-fi的音響愛好者成為發(fā)燒友。隨著音響技術(shù)的發(fā)展和各種電聲器件的不斷提高，目前的高保真程度已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 2立體聲化 雙聲道立體聲音響設(shè)備早已十分普及。而真正的立體聲真實地再現(xiàn)三維空間聲源方位的環(huán)繞立體聲，在杜比實驗室研制的杜比環(huán)繞立體聲技術(shù)和雅馬哈數(shù)字聲場處理技術(shù)推動下，正在走進千家萬戶，在全國掀起了“家庭影院”的熱潮。目前，杜比環(huán)繞立體聲重放功能已成為現(xiàn)代音響設(shè)備的重要標(biāo)志。 3自動化 得益于自動控制技術(shù)和微型電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，音響設(shè)備的操作控制正朝著自動化/遙控化方向發(fā)展。

15、采用微處理器擔(dān)任系統(tǒng)控制的現(xiàn)代音響設(shè)備，可實現(xiàn)調(diào)諧器的自動搜索調(diào)諧和電臺頻率的存儲記憶，可進行錄音座連續(xù)放音和編程放音，可自動控制激光唱機數(shù)字錄音機的工作狀態(tài)和功能轉(zhuǎn)換，并可通過紅外線遙控器進行操作與控制。 4數(shù)字化 采用數(shù)字信號處理技術(shù)的數(shù)字音響設(shè)備，以其完美的音色和極高的電色性能指標(biāo)贏得人們的親睞。數(shù)字激光唱機（cd）已進入千家萬戶；聲像俱備的vcddvd數(shù)字影碟機，更是尋常百姓構(gòu)建家庭影院的首選，成為最主要的hi-fi節(jié)目音源；mp3播放器以其輕小抗震靈活美觀無機械部件便于攜帶等特點成為當(dāng)今的時尚。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，音響技術(shù)也從傳統(tǒng)的模式向新領(lǐng)域進軍，即數(shù)字化音響。新材料新技術(shù)新工藝

16、的采用，特別是大規(guī)模集成電路傳感伺服技術(shù)計算機技術(shù)光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用獲得了極大的成功，為數(shù)字化音響設(shè)備的功能日益完善性能不斷提高提供了有利的條件。當(dāng)今國際上的數(shù)字化音響設(shè)備正以驚人的速度向縱深發(fā)展并展現(xiàn)出燦爛的前景。 第二章 聲音信號的混合與放大21 調(diào)音臺的基本功能在現(xiàn)代音響系統(tǒng)中，為了再現(xiàn)高保真聲場，經(jīng)常需要借助某些聲頻設(shè)備對音頻信號的音質(zhì)進行加工潤色，對音響藝術(shù)進行再創(chuàng)造，調(diào)音臺是音響系統(tǒng)的主控聲頻設(shè)備。 調(diào)音臺9,10實際就是一個音頻信號混合控制臺(audio mixing controler)，也稱調(diào)聲控制臺。它是錄音擴聲等音響系統(tǒng)的控制中心，不僅是聲音的信號的調(diào)度司令臺，而且是各種警示

17、信號監(jiān)聽信號的控制司令臺。其主要功能是對音頻信號放大混合分配音量控制均衡與濾波壓縮與限幅聲像定位監(jiān)聽信號顯示振蕩器測試通信與對講等。 調(diào)音臺具有多個輸入通道或輸入端口，例如連接有線話筒的話筒(mic)輸入連接有源聲源設(shè)備的線路(line)輸入連接信號處理設(shè)備的斷點插入(insert)和信號返回(retern)等。調(diào)音臺將這些端口的輸入信號進行技術(shù)上的加工和藝術(shù)上的處理后，混合成一路或多路信號, 按照不同的需求分配給各輸出通道，為下級設(shè)備提供信號。信號混合9,10是調(diào)音臺最基本的功能，從這個意義上講調(diào)音臺又是一個“混音臺”。 22 音頻信號混合電路的原理分析 調(diào)音臺的每一路通道控制器將聲像方位控

18、制等分配的信號，按照電平的比例分別混合于不同的功能母線上。實現(xiàn)該功能的電路就是混合電路，它將輸入信號合成節(jié)目所需的聲道信號?；旌想娐?可分為電壓混合(高阻混合)電路電流混合(低阻混合)電路和功率混合(匹配混合)電路。 1電壓混合電路 電壓混合電路原理如圖2.1所示，為了隔離前級混合電路的輸出端，前級各路輸出端均需接高阻值的混合電阻r，將帶有混合電阻的各路輸出信號并聯(lián)饋送給節(jié)目放大器，就構(gòu)成了電壓混合電路。由于混合點阻抗較高，要求放大器輸入阻抗高，以獲得電壓匹配，這樣就降低了電路的抗干擾性能，但自身的熱噪聲也很高。這樣的調(diào)音臺已運用不多了，在普通領(lǐng)域尚有運用。 2功率混合電路 功率混合電路是在電

19、壓混合電路的基礎(chǔ)上改進的，如圖2.2所示，電阻r具有隔離作用，使每一路的輸出端與后面節(jié)目放大器的輸入端實現(xiàn)功率匹配，即起 圖2.1 電壓混合電路 圖2.2 功率混合電路 到阻抗匹配的作用。由于有阻抗匹配的要求，則混合電阻值r與阻抗匹配點的匹配電阻值r以及混合路數(shù)n有著嚴(yán)格的匹配關(guān)系，即 式（2.1）式中 r 是阻抗匹配點的匹配電阻值，即前級輸入電路的輸出阻抗或后面節(jié)目放大器的輸入阻抗值()。 r 是混合電阻的阻抗值()。 n 是混合路數(shù)。 由式（2.1）可得，混合電阻值，這種混合電路會引起每一路信號電壓的衰減，對于每一路信號經(jīng)混合后其電壓傳輸系數(shù)為： 式（2.2）由式（2.2）可見，功率混合電

20、路的信號傳輸衰減損失較大，且混合路數(shù)越多，信號的混合衰減越大。信號的混合衰減意味著降低節(jié)目放大器的輸入信號電平，顯然信躁比也會降低，因此，這種混合放大器不易在混合路數(shù)較多時使用。通常限制混合路數(shù)不超過10路，即n10。 3電流混合電路 調(diào)音臺最常用的混合電路是電流混合電路，它是一個低阻傳輸電路，實際上是一個加法運算放大器電路。這種混合電路與帶有負(fù)反饋的低輸入阻抗節(jié)目放大器配合使用，構(gòu)成了一個加法運算放大器，由于這時的混合電路包括放大器，故稱為有源混合電路，如圖2.3所示： 圖2.3 電流混合電路 根據(jù)負(fù)反饋原理，電流混合運算放大電路的信號傳輸系數(shù)(連放大器)k值應(yīng)取決于放大器的反饋電阻rf和混

21、合電阻r的比值，即 ，混合衰減量(連同放大器)n為，通常反饋電阻rf已在放大器內(nèi)部設(shè)置，因此，只要控制混合電阻r的數(shù)值，就可以得到所需的混合電路衰減量。 當(dāng)前面的輸入電路的輸入端需要阻抗匹配時，混合電阻r可以取值為所需的匹配阻抗值，這時的混合衰減量也就隨之固定下來。若需要更改混合衰減量，就必須變更放大器反饋電阻rf的阻值。電流混合運算放大器采用了并聯(lián)反饋措施對各路輸出信號進行加法運算，其混合點阻抗很低，可以降低各路輸入信號通過混合電路的串?dāng)_，有利于放大電路等效輸入噪聲的降低，提高了電路的信噪比，因而運用較廣泛。23 前置放大器高保真音響系統(tǒng)通常由高保真音源音頻放大器和揚聲器系統(tǒng)組成。音頻放大器

22、是音響系統(tǒng)的主體，包括前置放大器和功率放大器兩部分。音頻放大器對音頻信號進行處理和放大，用足夠的功率去推動揚聲器發(fā)聲。前置放大器具有雙重功能，即選擇音源并進行音頻電壓放大和音質(zhì)控制。它將各種不同音源送來的不同電平的音頻信號放大為大致相同的額定電平；通過加工處理，實現(xiàn)音質(zhì)控制，以恢復(fù)原始聲音，輸出高保真音頻信號。因此在前置放大器中除必要的放大外，還設(shè)置有音量控制響度控制音調(diào)控制平衡控制低頻和高頻噪聲等音質(zhì)控制電路。所以，前置放大器被譽為音響系統(tǒng)的音質(zhì)控制中心。 前置放大器9,10,11是將各種音源送出的較微弱的電信號進行電壓放大，并對重放聲音的音量音調(diào)和立體聲狀態(tài)等進行調(diào)整。前置放大器的電路組成

23、如圖2.4所示： 圖2.4 前置放大器的電路組成 圖中，節(jié)目源選擇開關(guān)的作用是選擇所需的電聲節(jié)目源，（一個節(jié)目源或者多個節(jié)目源混合），并將其送至輸入放大器，即為工作種類選擇開關(guān)；輸入放大器即前置放大器，主要起緩沖隔離和電壓放大作用；音調(diào)控制是用來改變放大器頻率響應(yīng)特性，以校正放聲系統(tǒng)或聽音環(huán)境頻響缺陷，同時也是供使用者根據(jù)自己的聽音愛好對節(jié)目的音色進行修飾。 前置放大電路2,9,11的常用電路有單管雙管和集成電路小信號音頻電壓放大電路3種。 1單管前置放大電路通常采用交流負(fù)反饋型共射放大電路和射極跟隨器電路。交流負(fù)反饋型共射放大電路具有輸入阻抗高失真小電壓增益基本不受晶體管參數(shù)影響等特點，特別

24、是在立體聲通道中，其左右聲道所用的電路性能的一致性容易控制。而射極跟隨器電路具有輸入阻抗高輸出阻抗低動態(tài)范圍和諧波失真方面性能十分良好的特點，其電壓增益要靠后級放大器來完成。 2為了提高放大器的增益，經(jīng)常采用如圖2.5（a）（b）所示的雙管前置放大電路。如圖2.5（a）所示為共射共集直接耦合電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路，其電壓增益主要取決于第一級電路，輸出阻抗取決于第二級共集電極電路的輸出電路。第一級為交流負(fù)反饋共射放大器，電壓增益基本是集電極負(fù)載電阻與射極電阻之比。輸入阻抗則為第一級共射放大器輸入阻抗和反饋電阻的并聯(lián)值。因此，該電路具有輸入阻抗較高，輸出阻抗較低的特點。 圖2.5（a） 共射-共集

25、 如圖2.5（b）所示為兩級共射直接耦合電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路。兩管采用直接耦合可提高電路的溫度穩(wěn)定性，并在兩級間分別應(yīng)用了電壓串聯(lián)式及電流并聯(lián)式負(fù)反饋，使它的輸入阻抗較高，且保持有較高的增益。輸出阻抗比第二級放大器的集電極電阻略大，增大的程度與反饋深度成正比。 圖2.5（b） 兩極共射 3集成電路小信號音頻電壓放大電路一般采用低噪聲高增益集成運算放大電路，如圖2.6所示為一個實用的反饋式均衡放大電路，r1r2r3c1和c2組成反饋均衡網(wǎng)絡(luò)，r4是前級信號源所需的匹配電阻。根據(jù)同相放大電路的工作原理可知，該電路的電壓增益為，式中z是r1c1與r2c2支路的阻抗值，可根據(jù)不同的頻段由圖2.7（a

26、）（b）（c）求得 圖2.6 集成電路小信號音頻電壓放大電路 圖2.7（a）低頻等效電路 圖2.7（b）中頻等效電路 在低頻段，如f=100hz時，此時c2可視為開路，且，可得到如圖2.7（a）所示的低頻等效電路。 電壓增益近似為： 幅頻特性表達(dá)式為： 轉(zhuǎn)折頻率為： 在中頻段，如f=1khz時，xc1= 23.4k，xc2=100k，因此有，可得如圖2.7（b）所示的中頻等效電路。 電壓增益近似為： 幅頻特性表達(dá)式為： 轉(zhuǎn)折頻率為： 在高頻段，如f=10khz時，xc1= 2.34 k，xc2=10 k，所以c1視為短路，得到如圖2.7（c）所示的高頻等效電路。 電壓增益近似為： 轉(zhuǎn)折頻率為：

27、 圖2.7（c） 高頻等效電路幅頻特性表達(dá)式為： 在現(xiàn)代的中高檔音響中普遍采用集成電路作為輸入放大器。這些集成電路的特點是增益高噪聲小含有補償電路雙通道一致性好電路簡單安裝調(diào)試方便。 24 電流混合與放大電路的設(shè)計 電流混合與放大電路從原理上分析，實際就是求和放大器電路3,4。求和放大器的輸出電壓是反相的，與放大器輸入電壓之和成比例。如圖2.8給出了有三個輸入電壓的求和放大器。 圖2.8 求和放大器電路要得到輸出電壓和三個輸入電壓，和的關(guān)系式，可以先對離開反相輸入端的電流求和： 式（2.3） 假定是理想運放，由于點接地，同時使用電壓和電流約束就得到，以及，可以將式（2.3）簡化為 式（2.4）

28、式（2.4）說明輸出電壓是反相的，與三個輸入電壓之和成比例。如果，則式（2.4）可簡化為 ，如果，則輸出電壓與輸入電壓之和正好反相，即 。 本文討論地求和放大器有三個輸入信號，其實輸入電壓地數(shù)目可以根據(jù)需要增加。例如，可能希望對16路錄制地音頻信號求和形成一路音頻信號，則圖2.8所示的求和放大器應(yīng)包含16個不同阻值地輸入電阻，這樣出現(xiàn)在輸出信號中地每個輸入音頻信號，有不同的放大系數(shù)。求和放大器起著音頻混頻器的作用。同反相放大器相同，求和放大器的比例系數(shù)取決于外部電阻器，。第三章 聲音混合后的音調(diào)控制 31 音調(diào)控制的原理分析 音調(diào)控制電路9用來對音頻信號各頻段內(nèi)進行提升或衰減，調(diào)節(jié)輸入信號的低

29、頻中頻高頻成分的比例，改變前置放大器的頻率特性，以補償音響系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的頻率失真，或滿足聽音者對音色的愛好和需要。常用的音調(diào)控制電路主要有反饋式和衰減式兩種類型，而且通常只有高音和低音頻段兩個控制電路，可以對高低頻成分進行提升或衰減的控制。 1rc衰減式音調(diào)控制電路如圖3.1是一個聲道的音調(diào)控制電路11。圖中，由于各電容的容抗的大小在低音中音和高音時不同，因此調(diào)節(jié)rp1和rp2時，從電位器上分壓輸出的音頻信號的高低音的效果就會不同。rp1是低音控制電位器，調(diào)節(jié)rp1對中音和高音的影響不大，而對低頻信號的影響較顯著；rp2是高音控制電位器，調(diào)節(jié)rp2對中音和低音的影響不大，而對高頻信號的影響較顯著

30、。ui是輸入音 圖3.1 衰減式音調(diào)制電路頻信號，uo是經(jīng)過高音和低音控制的音頻輸出信號。 不同電容量在低音 中音高音時的容抗值音調(diào)頻率f/(hz)c1=0.015µf時的xc1c2=1500pf時的xc2低音100hz106 k1.06m中音1khz10.6 k106 k高音10khz1.06 k10.6 k 圖3.2 衰減式高低音音調(diào)控制（1）低音控制電路的工作原理。低音控制電路由r11rp1r12c11c12和r2構(gòu)成。rp1輸出的的信號由rp1動片上端阻值/c11+r11,即z上與rp1動片下端阻值/c12+r12,即z下分壓所得。對低頻信號而言，當(dāng)rp1動片在最上端時，信號

31、通路的阻值最小（z上 =10 k）,而信號到地的分流衰減阻抗最大（z下約為10 k50/106 k）,所以對低音信號呈最大提升狀態(tài)；當(dāng)rp1動片在最下端時，信號通路的阻值最大（z上約為10 k50/106 k）,而信號對地的衰減阻抗最?。▃下=10 k）,所以對低音信號呈最大衰減狀態(tài)。電路設(shè)計中使rp1動片在中間位置時，對低音信號呈不提升不衰減的狀態(tài)。另外，對中頻和高頻信號而言，由于c11和c12所呈現(xiàn)的容抗值較小，因此調(diào)節(jié)rp1時（阻值從050 k變化），對信號通路的阻抗和信號衰減的阻抗的相對變化量不是十分明顯，使得rp1的變化對中高頻的影響不大。 （2）高音控制電路的工作原理。高音控制電路

32、由c21rp2和c22構(gòu)成，當(dāng)rp2的動片滑到最上端時，c21對輸入信號ui的高頻段信號呈現(xiàn)很小的容抗（j10.6 k）,對高頻段信號呈最大提升狀態(tài)；當(dāng)rp2的動片滑到最下端時，輸入信號ui的高頻段信號經(jīng)c21和rp2的全部阻值（j10.6 k50 k）才能傳輸?shù)胶蠹夒娐分?，同時下部的衰減電容c22對高頻段信號的容抗較?。╦10.6 k），此時對高頻段信號正處于最大衰減狀態(tài)；當(dāng)rp2的動片從最上端開始向下滑動，滑到中間位置時，由于rp2的動片以上的電阻串聯(lián)在c21回路中，對高頻段信號有些衰減，同時由于rp2的動片以下的電阻值在減小，通過c22對高頻段信號開始對地分流衰減，這樣隨著rp2動片向下

33、滑動，對高頻段信號的提升量從最大狀態(tài)開始逐漸減小，電路設(shè)計中當(dāng)rp2動片滑到中間位置時對高頻段信號既不提升也不衰減，另外，對中頻和低頻信號而言，由于c11和c12所呈現(xiàn)的容抗值較大，因此調(diào)節(jié)rp2時（阻值從050 k變化），對信號通路的阻抗和信號衰減的阻抗的相對變化量不是十分明顯，使rp2對中低頻的影響不大。 2rc負(fù)反饋式音調(diào)控制電路由高低音音調(diào)控制電路11兩部分組成。其工作原理介紹如下： 圖3.3 負(fù)反饋式音調(diào)控制電路 (1)rc負(fù)反饋式音調(diào)控制電路的組成。典型的rc負(fù)反饋式高低音音調(diào)控制電路如圖3.3所示。電路中，vt是放大管。rp1是低音控制電位器，當(dāng)動片滑到最左端時，低音呈最大提升狀

34、態(tài)；動片滑到最右端時，低音呈最大衰減狀態(tài)；動片在中間位置時，對低音不提升也不衰減。rp2是高音控制電位器，當(dāng)動片滑到最左端時，對高音呈最大的提升狀態(tài)，當(dāng)動片滑到中間位置時對高音無衰減作用，也無提升作用。（2）高低音調(diào)控制電路的工作原理。與rc衰減式音調(diào)控制電路相比，rc反饋式音調(diào)控制電路就是將rc衰減式的接地端改為接至后級放大器的負(fù)反饋端，通過負(fù)反饋進一步調(diào)節(jié)放大器的放大倍數(shù)，從而增強rp1和rp2的控制效果，使得高低音的調(diào)節(jié)范圍進一步變大，調(diào)節(jié)的效果更為明顯。調(diào)節(jié)rp1和rp2的控制特性如圖3.4所示。 圖3.4 反饋式音調(diào)控制幅頻特性32 反饋式音調(diào)控制電路的設(shè)計前面介紹了反饋式和衰減式音

35、調(diào)控制電路的工作原理，現(xiàn)在設(shè)計一個反饋式音調(diào)控制電路，如圖3.5所示：由rc構(gòu)成的和是阻抗元件放大器a是理想放大器，它的開環(huán)增益和輸入阻抗無窮大，輸出阻抗為零。所以放大器閉環(huán)增益為： 該式表明阻抗和將隨輸入信號的頻率變化，所以也將隨輸入信號頻率的變化而變化。 如果添加一個rc衰減網(wǎng)絡(luò)在放大器a圖3.5 反饋式音調(diào)控制電路原理圖的反饋支路中，就可以組成一個反饋式音調(diào)控制電路5，如圖3.6所示：設(shè)，。當(dāng)信號頻率在低音頻區(qū)時，可把c2近似看成開路，信號的傳輸和反饋主要由上半部分電路完成，所以w1為低音調(diào)節(jié)電位器，如圖3.7所示： 圖3.6 典型電路 圖3.7 低音簡化電路 圖3.8 高音簡化電路 當(dāng)

36、信號頻率在高音頻區(qū)時，c1可近似看成短路，此時電路如圖3.8所以，下半部分電路是影響頻率特性的主要因素，所以w2是高音調(diào)節(jié)電位器。1信號頻率在低音頻區(qū) 如圖3.7所示，放大單元a是理想放大器，e點為虛地點，r3上幾乎沒有電流流過，則e點電位和f點電位相等，所以可認(rèn)為ef短路，如圖3.9所示： 圖3.9 低音提升等效電路7（1）低音頻提升 當(dāng)w1的滑動端移到a點時，電路如圖3.9所示，其中： 式(3.1) 式(3.2)則有 式(3.3)將w9r代入上式： 10 10 當(dāng)信號頻率在中音頻范圍時，由式（3.3）求得： ， 故 當(dāng)信號頻率繼續(xù)降低到時，由式（3.3）求得： ， 故 當(dāng)信號頻率降到時，可

37、求得： ， 故 根據(jù)上述計算，可畫出如圖3.10所示的幅頻特性。由圖可知，在中音頻區(qū)，其閉環(huán)增益為0，隨著頻率的降低，增益將逐漸增大，曲線的斜率約為/十倍頻程，當(dāng)和時，曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，所以和是兩個轉(zhuǎn)折頻率，低音最大提升量可達(dá)，即 。 圖3.10 低音提升幅頻特性（2）低音頻衰減 當(dāng)w1的滑動頭移到b點時，電路如圖3.11所示： 圖3.11 低音衰減等效電路則 令 式(3.4) 式(3.5)則有 由式（3.1）和式（3.2），式（3.4）和式（3.5）可知： 用前面低音頻提升的分析方法，同樣可以求得如圖(3.12)幅頻特性由圖可知，在接近中音頻區(qū)的閉環(huán)增益為0，從開始，隨著頻率的降低，到時，進入平

38、坦部分，達(dá)到最大衰減量，即， 圖中和為曲線的轉(zhuǎn)折頻率。 圖3.12 低音衰減幅頻特性 2信號頻率在高音頻區(qū)信號頻率在高音頻區(qū)7的簡化電路如圖3.8所示，將y形連接的r1r2r3變換成形3,4,5連接,如圖3.13所示，圖中分別由下面三式求得： 圖 3.13 高音等效電路 設(shè)r1=r2=r3=r,則，如果前級的輸出電阻足夠?。ㄐ∮?00），滿足，則可認(rèn)為輸出信號通過反饋到輸入端的信號被前級輸出電阻所旁路，即是開路。當(dāng)w2的滑動端移到c或d點時，w2的作用和一樣為輸出端反饋到輸入端的電阻，也是開路。 （1）高音頻提升 當(dāng)w2的滑動端移到c點時，其等效電路如圖3.14所示： 其中 ， 圖3.14 高音提升等效電路 令 則 式(3.6)由，可求得： 當(dāng)信號頻率在中音頻區(qū)時，則：， 當(dāng)信號頻率上升到時，則：， 當(dāng)信號頻率時，則：， 綜上所述可得出高音頻區(qū)提升的幅頻特性曲線，如圖3.15所示： 其中，為轉(zhuǎn)折頻率。最大提升量為： 最大提升量約為。 圖3.15 高音提升幅頻特性 (2)高頻衰減當(dāng)w2的滑動端移到d點時，等效電路如圖3