音调控制器的设计资料Word下载.docx
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低频成分的比重,
适时调整音色,改善音响的放音音质;
满足听者的爱好、
渲染某种气氛、
达到某种效果;
补偿扬声器系统及放音场所的场所音响不足。
音调的控制是对某一段频率的信号进行提升或者衰减,不影响其它频响中普遍存在。
1.2
选题的目的
通过对音调控制电路的分析设计,对音调控制电路的工作原理有了较深入的了解。
在分析音调控制电路的设计中,结合介绍了常见的电子电路,如衰减式音调控制电路、(晶体管、运放)负反馈音调控制电路、衰减—负反馈混合式音调控制电路等。
掌握了这些电路的特点,能为进一步学习电子技术打下一定基础。
了解了这种电路的工作原理和设计方法
不仅能深入理解电子线路频率特性等理论问题
而且也能提高实际电路的设计、测试能力。
这对今后从事电路的制作。
维修等工作会有一定的帮助。
1.3选题的意义
随着时代的进步,人们对音频信号输出的要求越来越高,这些要求不断推动新器件新电路的开发,并促进整个声电技术的发展,尽可能采用最新技术与现代技术结合起来,才能使得音调控制电路越来越完善。
1.4
本课题主要研究内容
本文对音调控制电路进行了详细的说明,然后详细分析了衰减式音调控制电路、(晶体管、运放)负反馈音调控制电路、衰减—负反馈混合式音调控制电路的原理及作用。
介绍了音调控制电路在音频信号输出起到的重要作用。
第2章
音调控制电路分析
2.1.1
什么是音调控制
所谓音调控制就是人为地改变信号里高、低频成分的比重,以满足听者的爱好、渲染某种气氛、达到某种效果、或补偿扬声器系统及放音场所的音响不足。
这个控制过程其实并没有改变节目里各种声音的音调(频率),所谓"
音调控制"
只是个习惯叫法,实际上是"
高、低音控制"
或"
音色调节"
。
高保真扩音机大都装有音调控制器。
然而,从保证信号传送质量来考虑,音调控制倒不是必须的。
一个良好的音调控制电路,要有足够的高、低音调节范围,但又同时要求高、低音从最强到最弱的整个调节过程里,中音信号(通常指1000赫)不发生明显的幅度变化,以保证音量大致不变。
所谓提升或衰减高、低音,都是相对于中音而言的。
先把中音作一个固定衰减(或加深负反馈)然后让高音或低音衰减小一些(或负反馈轻一些),就算是得到提升。
因此,为了弥补音调控制电路的增益损失,常需增加一到两级放大电路。
2.1.2音调控制电路的分类
音调控制电路大致可分为三大类:
衰减式音调控制电路
其原理图为:
(晶体管、
运放)
衰减--
负反馈混合式音调控制电路。
方案的论证和选定
电路一般使用高音、
低音两个调节电位器;
但在少数普及型机中,
也有用一个电位器兼作高低音音调控制电路的。
这里说的提升和衰减,
仍然相对于中音频而言。
所谓提升,
就是比中音频的衰减要小一些。
所谓衰减,就是比中音频的衰减还要大一些。
一个良好的音调控制电路,
要有足够的高、低音调节范围,但又同时要求高、
低音从最强到最弱的整个调节过程里,中音信号不发生明显的幅度变化,
以保证音质大致不变。
而衰减式和负反馈式相比。
衰减式音调控制电路的调节范围可以做得较宽,但因中音电平要作很大衷减,并且在调节过程中整个电路的阻抗也在变。
所以噪声和失真大一些。
负反馈式音调控制电路的噪声和失真较小,但调节范围受最大负反馈量的限制,所以实际的电路常和输入衷减联合使用,成为衰减负反馈混合式。
本文重点采用负反馈音调控制电路。
第三章负反馈音调控制电路
晶体管、
运放负反馈音调控制电路原理及参数选定
该电路调试方便,
反馈的存在使得信噪比较高。
低音调节时,
当W
滑臂到左端时,
C4视为短路,
低音信号经过R1、
R2直接送入运放;
而低音输出则经过R1、W、
R2负反馈送入运放,
负反馈网络阻抗愈大,
负反馈量愈小,
放大倍数愈大,
因而低音提升量随W动臂从中心点向左滑动而逐渐增至最大;
滑臂到右端时,
则刚好与上述情形相反,
因而低音衰减最大。
不论W的滑臂怎样滑动,
因为C4、C5
对高音信号可视为是短路的,
所以此时对高音信号无任何影响。
高音调节时,
当Y滑臂到左端时,
高音信号经过C2、
R6直接送入运放;
而高音输出则经过C5、Y、
R4负反馈送入运放,
负反馈量最小,
因而高音提升最大;
当Y
则刚好相反,
因而高音衰减最大。
不论Y的滑臂怎样滑动,
因为C2路负反馈式音调控制电路的噪声和失真较小,
但调节范围受最大负反馈量的限制,调节范围不大,故对中低音信号可视为是开路的,
所以此时对中低音信号无任何影响。
普及型功放一般都使用这种音调处理电而设计衰减负反馈混合式电路,
使实用性进一步提高。
对应于低频衰减最大的情况,一个一阶有源低通滤波器的增益函数表达式为:
当f<
f
时,C5可视为开路,运放的反向输入端视为虚地,R4的影响可以忽略,此时电压增益:
在f=f
时,因为f
=10f
,故可由上式得:
取模后得:
此时电压增益相对Avl下降17dB。
同理可以得出中频增益的衰减量。
音调控制器设计电路图
仿真波特波形图
上0,下100
上100,下0
上70下0
(1)由以上仿真图形可以得到在100Hz和10kHz处有
的调节范围。
(2)当频率调到近1000赫兹时,增益可以调到近0分贝。
仿真输入输出波形图
误差分析
●如上波特图仿真在频率为100Hz和1KHz时可调增益为
符合设计要求。
●1kHz处增益为0.01dB,其产生的相对误差为
%=1%
参考文献
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