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常用音響電路—音調電路

時間:2018-01-23 10:51:00 ??瀏覽數:
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音調電路
音調控制就是人工的改變音頻信號中各頻率成分間的強弱比重,以滿足聽音者的習慣或補償某些頻率成分的不足,可以通過對高、低頻分量的提升或衰減來實現,也可以進行頻率的分段控制,音調控制電路類型很多,常見的有衰減、負反饋式、諧振式(圖解式)音調控制電路,使用分段音調控制的專用集成電路,可較好地改善音調控制的效果。
衰減式音調控制電路
圖3-10所示為衰減是音調控制典型電路,其中,C1、C2、RP1組成高音控制電路,R1、R2、C3、C4、RP2組成低音控制電路,電位器RP1為高頻控制,RO1滑動觸點上移可提升高頻,下移可衰減高頻,RP2為低頻控制,RP2滑動觸點上移可提升低頻,下移可衰減低頻,由圖中組容元件取值可知,對信號高頻分量而言,C3、C4相對于短路,RP2也被短路,對信號低頻分量而言,C1、C2相當于開路。

在低音控制電路中,C3、C4在低頻端時容抗很大,近似于開路,當RP2滑動觸點移至最上端,C3被短路,C4將高、中頻分量旁路,電路相當于一個低通網絡,低頻得到提升(提升最大),當RP2滑動觸點移至最下端時,C4被短路,C3對低頻分量起到阻隔作用,低頻被衰減(衰減最大),C3、C4對于中頻以上的信號其容抗較小,所以RP2滑動觸點的上、下移動,對中頻以上的信號無影響。
在高音控制電路中,RP1滑動觸點移至最上端,對于高頻分量而言,C1容抗變小,電路相當于一個高通網絡,高頻得到提升(提升最大)RO1滑動觸點移至最下端,電路對高頻分量而言,C2的旁路作用使高頻信號被分流入地,高頻被衰減(衰減最大),C1、C2對于中頻以下的頻率信號其容抗較大,近似于開路,所以電路對中頻以下的信號沒有影響。
衰減時音調控制電路的調節范圍可以做得較寬,但因中音電平要做很大衰減,并且在調節過程中,整個電路的電阻也在變化,所以噪音和失真較大。
負反饋式音調控制電路
負反饋式音調控制電路的噪聲和失真較小,但調節范圍受最大負反饋量的限制,所以實際電路常和輸入衰減式音調電路聯合使用,成為衰減—負反饋混合式音調控制電路,如圖3-11所示。
圖3-11(a)所示為衰減—負反饋式音調控制電路的基本形式,圖3-11(b)所示的是其簡化電路,當放大器的開環增益Ko>>1時,閉環增益近似為K=Zf/Zo,而Zf、Zo是可調的,且主抗隨頻率而變化,因此,能起到音調調節作用。
當信號頻率很低時,C1~C3可近似看作開路,則放大器的閉環增益為:

利用LC串聯網絡的諧振特性,可明顯的改變放大器的頻率特性,在圖3-12所示的電路中,晶體管構成負反饋放大器,RP、L、C、R3組成音調控制器,LC為串聯諧振回路,在諧振頻率上,信號呈現較低的阻抗,如果回路品質因數Q越高,則呈現的主抗越低,曲線越尖銳,所覆蓋的頻帶越窄,否則結果相反。
品質因數的大小與串聯電路的總電阻有關,改變的R3阻值,可改變回路品質因素,可使諧振電路的選頻帶寬變化。
改變電位器滑動觸點RP的位置,可控制電平的升降,當滑動觸點上移時,對于諧振頻率而言,放大器的輸出負載阻抗減小,放大器增益下降,該頻率分量被衰減,當滑動觸點下移,放大器的輸出負載阻抗變大。放大器增益提高,該頻率分量被提升,若選擇Rc=RE,滑動觸點處于中點時,該頻率分量不升不降,具有平坦特性的響應。
諧振式音調電路可獲得較大提升量,同時利用多組LC網絡,還可方便的組成多段音調控制電路,若將整個音頻頻帶分段進行音調控制的電路稱為頻率均衡器(見后面均衡器章節),實用的電路是將電感L用運算放大器和阻容元件組成的模擬電感電路來代替,如圖3-13所示。
會議室音響,專業音響
本文節選自音響工程設計與應用

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