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(資料圖片)

音調(diào)控制電路(音量控制器和音調(diào)控制器電路的詳細(xì)描述)

音頻管理器

1.典型雙通道音量控制器電路

圖4-41顯示了一個(gè)雙通道音量控制器。RP1-1和RP1-2是雙同軸電位計(jì)，用虛線表示。RP1-1是左聲道音量電位計(jì)，RP1-2是右聲道音量電位計(jì)。

圖4-41雙通道音量控制器

當(dāng)在音量調(diào)節(jié)過程中旋轉(zhuǎn)音量旋鈕時(shí)，RP1-1和RP1-2的移動(dòng)部件同步移動(dòng)。當(dāng)動(dòng)片向上滑動(dòng)時(shí)，動(dòng)片的輸出信號增大，送到后面功放電路的信號增大，音量增大，反之則減小。

重要提示

音量控制器中使用z(指數(shù))電位計(jì)。當(dāng)音量電位器的旋轉(zhuǎn)手柄勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子與接地端之間的電阻先緩慢上升，然后迅速增大。這樣，當(dāng)音量較小時(shí)，饋入揚(yáng)聲器的電力量變化很小，當(dāng)音量較大時(shí)，饋入揚(yáng)聲器的電力量上升很快，這與人耳的對數(shù)聽覺特性正好相反，這樣當(dāng)音量電位器的手柄均勻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人耳感受到的音量就均勻上升，如圖4-42所示。

圖4-42曲線示意圖

2.電子音量控制器電路

重要提示

普通音量控制器的電路結(jié)構(gòu)簡單，但有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是機(jī)器長時(shí)間使用時(shí)，由于音量電位器的轉(zhuǎn)動(dòng)噪音，在調(diào)節(jié)音量時(shí)，揚(yáng)聲器中會(huì)出現(xiàn)“咔嚓，咔嚓”的噪音。這是因?yàn)橐袅侩娢黄鞅旧碇苯訁⑴c信號傳輸。當(dāng)轉(zhuǎn)子和碳膜之間由于灰塵和碳膜磨損而接觸不良時(shí)，信號傳輸中斷并產(chǎn)生噪聲。

采用電子音量控制器后，由于音頻信號本身不經(jīng)過音量電位器，又可以采取相應(yīng)的消聲措施，這樣即使電位器轉(zhuǎn)子接觸不良，也不會(huì)產(chǎn)生明顯的噪音。此外，在兩個(gè)聲道的電子音量控制器電路中，可以使用單個(gè)電位計(jì)同時(shí)控制左右聲道的音量。

圖4-43顯示了電子音量控制器電路。VT1和VT2構(gòu)成差分放大器，VT3構(gòu)成VT1和VT2發(fā)射極電路的恒流管，RP1是音量電位器。

圖4-43電子音量控制器電路

音頻尤優(yōu)資源網(wǎng)的信號傳輸線是:音頻信號Ui經(jīng)C1耦合，加到VT1的基極，放大控制，然后從其集電極輸出。圖4-44是信號傳輸過程的示意圖。

電路的工作原理是VT1和VT2的發(fā)射極電流之和等于VT3的集電極電流，VT3的集電極電流由RP1轉(zhuǎn)子控制。RP1轉(zhuǎn)子在底部時(shí)，VT3的基極電壓為0V，集電極電流為0A。VT1和VT2關(guān)閉，沒有輸出信號，所以音量關(guān)閉。

圖4-44信號傳輸過程示意圖

當(dāng)RP1轉(zhuǎn)子從下端向上滑動(dòng)時(shí)，VT3的基極電壓逐漸增加，基極和集電極電流也逐漸增加。因?yàn)閂T2的基極電流由R4決定，所以VT2的發(fā)射極電流基本不變。這樣，VT3集電極電流的增大導(dǎo)致VT1發(fā)射極電流逐漸增大，意味著其放大能力增大，輸出信號增大，即音量增大。

當(dāng)RP1轉(zhuǎn)子滑到頂部時(shí)，VT3集電極電流和VT1發(fā)射極電流更大，然后音量更大。

重要提示

根據(jù)上述分析，可以通過控制VT3的基極電壓來控制VT1的增益，從而控制音頻輸出信號Uo。因此，這個(gè)電路實(shí)際上是一個(gè)壓控增益電路，即通過控制VT3基極上的DC電壓來達(dá)到控制VT1增益的目的。

電路中的C3用于消除RP1轉(zhuǎn)子可能接觸不良引起的噪聲。當(dāng)RP1轉(zhuǎn)子接觸不良時(shí)，C3兩端的電壓不會(huì)突然變化，保證了施加在VT3基極上的電壓相對穩(wěn)定，消除了RP1接觸不良產(chǎn)生的噪聲。

3.體積壓縮電路

所謂的音量壓縮電路是用來防止信號大時(shí)功放電路過載。要求音量壓縮電路在大信號來臨時(shí)自動(dòng)壓縮信號的動(dòng)態(tài)范圍，壓縮造成的信號失真要盡可能小。因此，在體積壓縮電路中使用諸如二極管和場效應(yīng)晶體管的非線性器件。

圖4-45顯示了二極管體積壓縮電路。壓縮電路由VD1~VD6、C1 ~ C3和S1組成。S1是音量壓縮開關(guān)，關(guān)閉S1，打開壓縮電路；當(dāng)S1斷開時(shí)，沒有音量壓縮功能。

圖4-45二極管體積壓縮電路

輸出信號通過S1和C3送到VD3和VD6，整流后加到VD1和VD2，VD4和VD5，它們正向偏置，VD1和VD2，VD4和VD5稍微導(dǎo)通。VD3整流輸出信號的負(fù)半周和VD6整流輸出信號的正半周。

大信號出現(xiàn)時(shí)，VD1和VD2、VD4和VD5的正向偏置電壓變大，導(dǎo)通程度加深，內(nèi)阻快速下降。結(jié)果，一些輸入信號的正負(fù)半周分別經(jīng)過VD1和VD2、VD4和VD5，分別從C1和C2旁路到地，從而減少了輸入到低壓放大電路的信號，達(dá)到了防止大信號過載的目的。

音調(diào)控制器

音調(diào)控制器用于增強(qiáng)或衰減音頻信號的每個(gè)頻帶中的信號，以滿足聽眾的需求。部分中高檔組合音響使用圖示的調(diào)音控制器，此時(shí)調(diào)音控制器采用獨(dú)立的分層結(jié)構(gòu)。

根據(jù)電路組成，圖形調(diào)音控制器電路有三種:LC串聯(lián)諧振圖形電路、集成電路圖形電路和分立元件圖形電路。

1.集成電路說明了音調(diào)控制器的原理電路。

圖4-46顯示了集成電路示音控制器的原理電路，這是一個(gè)單聲道五段示音控制器電路。Ui是輸入信號，Uo是音調(diào)控制器控制的信號。

圖4-46集成電路說明了音調(diào)控制器的原理電路。

RP1~RP5是五個(gè)頻段的音調(diào)控制電位器，控制的頻率由轉(zhuǎn)子與地面之間的A1 ~ A55陷波濾波器(也叫帶阻濾波器)的陷波頻率決定。A1 ~ A5等效為五個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，中心頻率分別為100Hz、330Hz、1kHz、3.3kHz、10kHz。

A6是放大器，R1是A6的負(fù)反饋電阻，其阻值決定了A6的閉環(huán)增益。C2是高頻阻尼電容，防止A6高頻自激。C1是輸入耦合電容。

2.陷波電路和等效電路

五個(gè)陷阱A1 ~ A5的電路結(jié)構(gòu)相同，但電阻和電容元件的參數(shù)不同。圖4-47顯示了這種陷波電路及其等效電路。RP是一個(gè)音調(diào)控制電位計(jì)。A01是一個(gè)運(yùn)算放大器，因?yàn)樗姆从奄Y源網(wǎng)的輸入端與友資源網(wǎng)的輸出端相連，這樣就形成了+1放大器。從圖4-47可以看出，這個(gè)陷波電路相當(dāng)于一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路。

+1放大器和陷波電路具有以下特性。

(1 )+ 1放大器的增益為1。

(2)由于A01的開環(huán)增益較大，+1放大器可視為高輸入阻抗、低輸出阻抗的理想放大器。節(jié)點(diǎn)電流定律可用于計(jì)算圖中P點(diǎn)對地的輸入阻抗，如下所示

圖4-47疏水閥和等效電路

(3)P點(diǎn)對地可等效為電阻R和電感等于R1·R2·C2的線圈，從而與電容C1構(gòu)成等效LC串聯(lián)諧振電路。

(4)整個(gè)A1可以等效為一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率f0為

該陷波器相當(dāng)于一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率由R1、R2、C1和C2阻容元件的標(biāo)稱值決定。實(shí)際中，R1和R2的阻值往往是固定的，但不同頻段的中控頻率是通過改變外接電容C1和C2的容量得到的。

3.工作原理分析

以330Hz RP2控制器為例，分析了該電路的工作原理。如果RP2的轉(zhuǎn)子滑到中間位置，此時(shí)的等效電路如圖4-48所示。在電路中，RP2的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于交流接地(僅針對330Hz信號)，轉(zhuǎn)子將RP2分為RP2’和RP2”。當(dāng)RP2轉(zhuǎn)子處于中間位置時(shí)，Rp" 2 = RP "2。此時(shí)，RP2’構(gòu)成輸入信號Ui的接地分流電路，RP2”是A6的負(fù)反饋電阻。此時(shí)，330Hz信號處于既不增強(qiáng)也不衰減的狀態(tài)。

當(dāng)RP2轉(zhuǎn)子滑動(dòng)到點(diǎn)A時(shí)，RP2’的電阻降低，這增加了RP2’對輸入信號的分流衰減量。同時(shí)，隨著RP2”的阻值增加，負(fù)反饋的量也增加，使得A6輸出信號中的330Hz信號逐漸衰減。RP2轉(zhuǎn)子滑到頂點(diǎn)A時(shí)，分路衰減更大，負(fù)反饋更大，330Hz信號衰減更大，一般為10dB。根據(jù)阻抗特性，330Hz處的信號衰減更大，330Hz以上或以下的信號衰減較小，因?yàn)镽P2轉(zhuǎn)子電路的陷波器阻抗較大。

圖4-48等效電路

當(dāng)RP2轉(zhuǎn)子從中間位置滑到B端時(shí)，RP2’的電阻增大，輸入信號的分流衰減逐漸減小。同時(shí)RP2″的電阻逐漸減小，負(fù)反饋減小，放大倍數(shù)增大，改善了330Hz信號。當(dāng)RP2轉(zhuǎn)子滑到頂端B端時(shí)，RP2’電阻值更大，等于RP2的標(biāo)稱值，輸入信號的分流最小。同時(shí)RP2″的電阻值為0，負(fù)反饋電阻最小，負(fù)反饋量最小，對330Hz信號的提升更大，一般為10dB。類似地，由于連接到RP2轉(zhuǎn)子電路的330Hz陷波器的阻抗特性，大于或小于330Hz的信號的提升量小于330Hz的提升量。

重要提示

對于330Hz頻段以外的信號，陷波濾波器A2由于阻抗較大而開路，所以對這些信號沒有控 *** 用。此外，RP1~RP5的標(biāo)稱電阻值相對較大，信號的插入損耗不會(huì)太大，頻段間的相互影響也不顯著。

4.實(shí)用電路分析

圖4-49顯示了音頻系統(tǒng)中的音調(diào)控制器電路。A401用BA3822LS來說明音調(diào)控制集成電路。RP 404-1 ~ RP 413-1是左聲道音調(diào)控制電位器，有10個(gè)頻段。

圖4-49音頻中音調(diào)控制器電路的圖示

輸入信號Ui通過C419耦合并施加到A401

英尺，放大和控制，信號來自

輸出，通過C442和R436耦合到后級電路。工作電壓+V施加在A401的電源端子上。

腳，同時(shí)給VT405供電。RP 404-1 ~ RP 411-1動(dòng)板和A401內(nèi)部電路構(gòu)成8個(gè)陷波電路。RP412-1動(dòng)板上的陷波電路由VT405組成。RP413-1轉(zhuǎn)子通過C433接地。RP404-1的控制頻率更低(因?yàn)檗D(zhuǎn)子上的電容更大)，RP 405-1 ~ RP413-1的控制頻率依次增加，RP413-1的控制頻率更高。

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