1、畢業(yè)論文曹;:拉林電孑科被去讀GUHJHGUHJHUNIVERSITYOFELECTRONICTECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書題目：家用音響設(shè)計、制作題目類型：口理論研究口實驗研究日工程設(shè)計口工程技術(shù)研究口軟件開發(fā)畢業(yè)論文摘要隨著人們生活水平的進(jìn)一步提高，高保真音響設(shè)備和家庭影院系統(tǒng)已經(jīng)逐步進(jìn)入了人們的家庭，人們對娛樂消費類電子產(chǎn)品的需求欲望亦日漸高漲，建立適合自己口味的高保真夢幻組合和家庭影院也已經(jīng)不再是夢想。本論文將以性價比為導(dǎo)向，兼顧基本的高保真的技術(shù)指標(biāo)，討論了適合一般家用的多媒體高保真功放。論文由淺至深，結(jié)合圖示介紹了家用音響的組成和相關(guān)知識，以及整個功放的工作過程的細(xì)節(jié)，

2、內(nèi)容涉及輸入前置放大電路、音調(diào)控制和音色處理電路、功率放大電路、電源電路。同時還對各個主要芯片自身的特點及如何去設(shè)計這個系統(tǒng)來滿足一定的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了講解。論文盡可能通俗地來介紹家用音響，讓大家能從中學(xué)到基本的家用組合音響的知識的同時，還能學(xué)會如何制作高保真音頻放大器以及對音響器材選購作出正確的選擇。在 技 術(shù) 層 面 上 ， 系 統(tǒng) 主 要 是 采 用 集 成 芯 片 來 完 成 的 ， 這 個 設(shè) 計 中 用NS(NationalSemiconductor)公司帶有3D環(huán)繞聲場處理功能的LM4610N故音調(diào)芯片，通過改變直流控制電壓來實現(xiàn)音調(diào)控制；前置放大使用了曾經(jīng)的“運放之皇”NE553

3、2典型的增益為20dB;后級功率放大部分用的也是NS公司的一款經(jīng)典芯片一一LM1875K片， 每聲道兩片， 駁接成橋式推挽BTL電路，以取得更大的功率以及更好的音效；此外此音響還帶有無信號或定時智能關(guān)機(jī)的電源控制設(shè)計，以適應(yīng)一般家用的使用習(xí)慣。在論文的后面部分， 著重講述了制作和調(diào)試中遇到的軟件、 硬件上的問題以及如何解決，并給出了音頻功率放大器性能指標(biāo)的國家標(biāo)準(zhǔn)測量方法。這些可以成為大家制作過程中的一些的提示以及測試的依據(jù)。關(guān)鍵詞：3D環(huán)繞；集成芯片；直流電壓音調(diào)控制；BTL;無信號自動關(guān)機(jī)畢業(yè)論文AbstractAbstractWiththedevelopmentofpeopleslivi

4、ngstandards,thehi-fiaudiosystemandfamilyvideosystemhavecomeintopeopleslife.Itsnolongeradreamtoestablishasuitableandfavorablehi-fiaudiosystemaspeoplesdesiresforelectronicproductsarebecomingstronger.Undertheguidanceoftheratiobetweenqualityandprice,consideringthebasictechnicalindex,theessaydiscussesthe

5、ordinarymulti-mediahi-fiaudioamplifiers.Thecontentoftheessaydevelopsfromshallowtoprofound,andis川ustratedwithdiagramstointroducethestructuresandrelativeknowledgeofthehouseholdaudiosystem,andalsothedetailedworkingprocedures,includingtheentryoffrontextendingcircus,volumecontroller,voicedealingcircus,ef

6、ficiencyextendingcircusandsupplycircus.Andmeanwhiletheessaydescribesthefeaturesofthemainchipandalsoonhowtouseandtolearnfromthissystem.Ivetriedmybesttomakethelanguageofthisessayeasyandsimpleforreaders,andwitheverywishthattheycanlearnsomethingusefulfrommyworks:howtomakeanaudiosystem,andhowtochoosether

7、ightmaterialsforit.Aspertechniques,thedesignchieflyadoptstheintegratedchips.Inthisdesign,IadoptedtheNSsLM4610Nwith3Dvoiceencirclingfunctionastheleadingchips,bychangingthevoltageofdirectcircustocontrolthevolume.ThefrontamplifieristheMasterofamplifierNE5532,withthetypicalincrease20dB.Therearefficiency

8、amplifieralsoadoptsNSsLM1875,everysteptwopieces,bridgingintoBTLpush-pullcircussoastoachievethehigherefficiencyandbettervoice.Besides,forcustomersconvenience,thesystemcantimelybeturnedoffautomaticallywhenthereisnosignal.Attheendofmyessay,Ialsostateaboutthedifficultiesandproblemsduringmydesignandtest,

9、thewaystosolvestheseproblemsandalsooffersomestandardnationaltestingapproachesforreadesreferences.Keywords:Keywords:3Dencircling;Integratedchips;Voltagecontrollerofdirectcurrent;BTL;Automaticallyturnedoffwithoutsignal;畢業(yè)論文引言11家用音響系統(tǒng)11.1家用音響概述11.2家用音響系統(tǒng)組成22家用高保真功率放大器31.1功率放大器種類31.2高保真功率放大器主要技術(shù)指標(biāo)43功放電源

10、73.1功放電源概述83.2功放電源組成83.3整流濾波電路103.4穩(wěn)壓電路134方案論證闡述及可行性分析144.1設(shè)計要求144.2方案論證144.2.1音調(diào)芯片方案選定144.2.2前置放大器方案選定154.2.3后級放大器方案選定154.2.4電源方案選定164.2.5定時智能控制方案選定164.3具體方案闡述164.3.1前級放大器方案闡述164.3.2后級放大器方案闡述194.2.5定時智能控制方案選定245.2電路板制作經(jīng)驗總結(jié)265.2.1.制板步驟265.2.2.Protel99se的使用經(jīng)驗總結(jié)275.2.3.功放的調(diào)試276.1調(diào)試步驟286.2模塊調(diào)試286.2.1電源

11、調(diào)試286.2.2后級功放模塊調(diào)試286.2.3前置放大模塊調(diào)試29畢業(yè)論文6.2.4前置音調(diào)模塊調(diào)試296.2.5電源控制模塊調(diào)試297.1性能指標(biāo)測試的必要性307.2主要性能指標(biāo)測試307.3測試所用儀器317.4測試結(jié)論328總結(jié)328.1完成程度及使用說明328.2技術(shù)優(yōu)點338.3技術(shù)缺陷33謝辭34參考文獻(xiàn)35附錄36附錄1電路原理圖36附錄2PCB圖42引言音樂這種傳遞人類感情的藝術(shù)形式，它是需要一種載體來表達(dá)，而最好表達(dá)的便是高保真音響，如實地還原音樂，表達(dá)音樂。讓人們從完全真實的音樂重放中汲取音樂的靈魂。音響是心理學(xué)、建筑聲學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)、自動控制及音樂等多學(xué)科相

12、互滲透而形成的一門邊緣。它是一門技術(shù)，同時又是一門藝術(shù)，技術(shù)是手段，藝術(shù)是目的。家庭高保真音響系統(tǒng)的最終目的是供人們欣賞音樂、戲劇及影視等藝術(shù)作品，因此設(shè)計時必須考慮到與人們的主觀因素緊密相關(guān)的音質(zhì)問題，這就是“高保真度”的概念。另外，人們?yōu)榱俗非笠魳窂d的聽音效果，又提出了立體聲的概念。隨著人們生活水平的提高，又出現(xiàn)了自娛自樂的卡拉OK音響系統(tǒng)。近幾年,家庭影院開始成為家庭電子消費的新時尚。隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用于音響系統(tǒng)的盎材和材料都有長足的進(jìn)步和發(fā)展。裝在我國，進(jìn)入家庭最早和普及率最高的音響器材當(dāng)數(shù)收音機(jī)。在20多年以前，收音機(jī)曾以家庭時尚“三大件”的身份自居。時至今日，形形色色的高級

13、音響設(shè)備也早已進(jìn)入了普通百姓家。諸如CDVCDDVDMDMPW?等現(xiàn)代音響套餐無處不見。相比之下，哪怕是高檔次的收音機(jī)也很難再登當(dāng)代家庭的大雅之堂！甚至一些當(dāng)年酷愛收音機(jī)的“土老帽兒”，現(xiàn)如今也玩起了“Hi-Fi”“Hi-end”，成為新興發(fā)燒族中的一員?，F(xiàn)在的音響技術(shù)可以說是到達(dá)了一個相當(dāng)成熟的階段。在技術(shù)如此成熟的環(huán)境下，從各種媒介能獲得相當(dāng)多的技術(shù)支持。為了培養(yǎng)自己的動手能力，結(jié)合自線己的興趣和一直以來對音樂的愛好，參考過相關(guān)電路后，設(shè)計并制作一個適合家用的集成芯片HI-FI音頻功率放大器。設(shè)計制作過程中考慮到滿足給定的技術(shù)指標(biāo)，同時也盡量提高性價比。希望本論文能給音響初級愛好者帶來音響

14、基本知識以及制作過程中的注意事項，要是能同時為普及音響事業(yè)的發(fā)展做一點點小推動就更好了。1家用音響系統(tǒng)+-+-_-舟-概述家用音響設(shè)備包括收音機(jī)、錄音機(jī)、激光唱機(jī)、環(huán)繞聲處理器、卡拉OK機(jī)、功率放大器等，將這些單獨的音響設(shè)備組合起來，就夠成了組合音響；將組合音響與影碟機(jī)、大屏幕彩電結(jié)合起來，就購成了家庭影院，可營造出與專業(yè)影院相媲美的聲像效果。家庭高保真音響系統(tǒng)的最終目的是供人們欣賞音樂、戲劇及影視等藝術(shù)作品，因此設(shè)計時必須考慮到與人們的主觀因素緊密相關(guān)的音質(zhì)問題，這就是“高保真度”的概念。 高保真度(HighFidelity,簡稱Hi-Fi)是用于評價高質(zhì)量放音系統(tǒng)如實重現(xiàn)原有聲源特性的術(shù)語

15、。高保真度是指重放聲音的各種畸變(失真)非常小，以致主觀感覺已無法分辨。高保真就是要求如實地記錄和重放原有聲源的特性而在主觀上不引起畸變的感覺。高保真放聲是指建立在客觀物理基礎(chǔ)上并得到大多數(shù)聽眾確認(rèn)的音質(zhì)的聲音記錄一一重放系統(tǒng)，當(dāng)然也包括對錄、放聲進(jìn)行必要的加工，按照主觀愛好來美化聲音的技術(shù)(例如頻率校正、信號延時、人工混響等)其實，高保真度的定義并不是那么重要的。我們可以思考這個問題，高保真音響，它為什么要是高保真呢。因為它可以讓人們更好的去享受音樂，去記錄逝去的聲音。那這本身就是一個主觀的過程。其實是不是真實的還原音樂本身并不是重要的，我覺得音樂這種藝術(shù)給每個獨立的不同的個人帶來的一個享受

16、的過程，它是非常重要的，我們不能單單從技術(shù)角度來評論對一種藝術(shù)的看法。音響是一個相當(dāng)綜合的學(xué)科，也就是滲透型的學(xué)科，它綜合了相當(dāng)多的學(xué)科在里面，比如模擬電路，信號處理，以及元器件的材料選擇涉及到的材料學(xué)，還要對聲音的各種運動、性質(zhì)闡述的聲學(xué)，還有設(shè)計中涉及到的模型處理等等，不一而足?？傊繇懠夹g(shù)是向著高保真化、立體生化、環(huán)繞聲化、自動化、數(shù)字化技術(shù)方向發(fā)展的。TN-家用音響系統(tǒng)組成總的來說，家庭高保真音響系統(tǒng)由三大部件組成，即節(jié)目源設(shè)備、功率放大器和揚聲器系統(tǒng)。1.2.1節(jié)目源設(shè)備訂節(jié)目源是指重播聲音時的信號源部分，一般都包括CD機(jī)、卡座、收音頭、視盤機(jī)、LP唱機(jī)、錄像機(jī)等，這些器材的共同特

17、點是，均可通過機(jī)器自身將存錄于唱盤、卡帶乃至空間電波中的信號轉(zhuǎn)化為弱電信號播出，例如CD機(jī)可通過其內(nèi)部電路將刻在CD唱盤上的數(shù)碼信號轉(zhuǎn)化為模擬弱電信號，并從其輸出端輸由。音源送出的弱電信號，由于其電壓處于毫伏級，不能直接去推動音箱，所以，一音源輸出信號就必先要經(jīng)過功放的放大，這就需要使用功放放大器。1.2.2功率放大器放大器的任務(wù)是把節(jié)目源送來的比較微弱的信號充分放大，同時進(jìn)行控制和修飾美化，以驅(qū)動揚聲器系統(tǒng)。放大器包括前置放大器、功率放大器等。(1)前置放大器前置放大器位于后級功率放大器之前、信號源設(shè)備之后。它對改善整機(jī)特性，提高音質(zhì)、音色，以盡可能以理想的方式將高純度的音頻信號進(jìn)行切換、放

18、大與處理并輸入到功放級，具有極重要的作用。要達(dá)到高質(zhì)量的放大，并能獲得良好的信噪比，在前級放大器中對噪聲的抑制是非常重要的。因為在輸入1mV的音頻信號(例如話筒信號)中，如果混有0.1mV的輕微噪聲，經(jīng)過1000倍的放大，此噪聲即可達(dá)到0.1V,輸入后級功率放大器后再經(jīng)過放大，此噪聲即會達(dá)到不能容忍的地步。因此，前級必須采取各種有效措施，以消除微弱的噪聲。其中信號源與前級之間一般均用屏蔽線進(jìn)行連接。(2)后級功率放大器后級功率放大器的作用是將來自前置放大器的信號放大到足夠能推動相應(yīng)揚聲器系統(tǒng)所需的功率。就其功能來說遠(yuǎn)比前置放大器簡單，就其消耗的電源功率來說遠(yuǎn)比前置放大器大，因為功率放大的本質(zhì)就

19、是將交流電能“轉(zhuǎn)化”為音頻信號，當(dāng)然其中不可避免地會有能量損失，其中尤以甲類放大和電子管放大器為甚。后級功放部分，是進(jìn)行單純功率的部分，它的作用就是盡可能地原原本本地放大來自于前級的信號，我們對后級的要求是，放大倍數(shù)盡可能地高，而放大后信號的失真程度應(yīng)盡可能地小。1.2.3揚聲器系統(tǒng)音箱作為最終的還聲設(shè)備，將放大后的電信號轉(zhuǎn)換為聲信號，傳入我們的耳朵，一般來講一只音箱中含多個揚聲器單元。一對音箱，分左右兩聲道播放兩路不同的信號構(gòu)成立體聲效果，最終將一個聲場較為完整地展現(xiàn)于我們的面前。其實一個高保真音響，它是否讓發(fā)燒友們滿意還有很多因素，比如：前置放1-天器帝輸入線纜，放置音響的房間墻壁，房間形

20、狀，音箱之間的距離及擺位等等。不僅如此，就單線材，如果是非常發(fā)燒級的，就要幾千人民幣，不要說功放，音箱本身了。而能真正地欣賞高保真音響還需要一定的音樂素養(yǎng)。所以說高保真音響是一個生活水平上升之后的高級精神享受。訂2家用高保真功率放大器由于高保真音響系統(tǒng)范圍太過廣泛，為了達(dá)到論文的針對性和專業(yè)性，該論文只集中闡述家用高保真功率放大器。1.1功率放大器種類-按放大器所使用的放大元件不同可以分為三種：電子管放大器、晶體管放大器和集成電路放大器，目前在高保真領(lǐng)域中，晶體管和集成電路兩類放大器以其輕巧、省電和壽命長等許多優(yōu)點而占有絕對優(yōu)勢。2.1.1電子管放大器俗稱“膽機(jī)”。采用電子管作為放大級，主要優(yōu)

21、點是：動態(tài)范圍大，線性好，音色甜美、悅耳溫順。電子管與晶體管的傳輸特性不同，兩者有一定差異，如因信號過大發(fā)生激勵（信號刺激超過承受范圍）時，電子管波形變化較和緩，晶體管的則不大平滑，直接影響音質(zhì)，又如電子管的放大多激發(fā)“偶次諧波”，這些“偶次諧波”與音質(zhì)無損， 而晶體管放大器多激發(fā)“奇次諧波”， 會引起聽感的不適。但電子管功放也存在兩個問題，一是內(nèi)阻大導(dǎo)致放大器阻尼系數(shù)小，影響瞬態(tài)特性，二是電子管需高壓供電，離不開變壓器，變壓器不僅功耗大，還會導(dǎo)致失真，而且體積大，由于在汽車?yán)锩媸褂铆h(huán)境較為惡劣（高溫、振動、電源等問題）從而很大程度限制了膽機(jī)在汽車音響系統(tǒng)中的使用，因此在市場上流通率并不圖。2

22、.1.2晶體管放大器與電子管功放相比，晶體管功放具有更高的可靠性和更長久的耐用性。由于末級采用嚴(yán)格對稱的OCL互補(bǔ)推挽電路，進(jìn)一步減少了因輸出變壓器而引起的種種噪聲干擾、頻響缺陷和諧波失真，從而令晶體管功放有極寬的頻率響應(yīng)（低頻放大可直到直流信號，高頻可延伸至聽域極限）和極高的保真度（總諧波失真可輕易達(dá)到0.001%）,阻尼系數(shù)非常高，瞬態(tài)響應(yīng)也較電子管功放優(yōu)秀得多。聲音清脆開揚，極具穿透力且力度十足。特別音樂的背景噪聲音寧靜達(dá)到寂靜無聲的至高境界。一般而言，晶體管音色較電子管硬朗、沖勁十足，最適合于人聲、重金屬打擊樂、現(xiàn)代搖滾樂、迪斯科舞曲以及大動態(tài)的重播。它克服了電子管功放的兩個缺點，一是

23、阻尼系數(shù)可做得很高，有良好的瞬態(tài)特性，在聲音的節(jié)奏感，力度上要比膽機(jī)明快、爽朗、有力；二是無需變壓器，不僅節(jié)省成本，縮小體積，而且避免了由變壓器所引起的失真。晶體管放大器是現(xiàn)時市場上汽車音響功率放大器的主流產(chǎn)品，品種繁多，檔次齊全，是車主選用-m-w品。2.1.3集成電路放大器它的最突出優(yōu)點是可靠性高，外圍電路簡單，組裝方便，占用空間比較小，而且保護(hù)電路都內(nèi)置了，一般情況下不會發(fā)生燒毀器件的問題，不足之處是電聲指標(biāo)（功率、頻響、失真度、信噪比等）和音質(zhì)皆不如分立元件組成的放大器，但是現(xiàn)在隨著集成芯片的進(jìn)一步發(fā)展，差別也是越來越小了。由于集成放大器電路簡潔且容易調(diào)試，更適合剛?cè)腴T的電子愛好者自行

24、制作，故本設(shè)計以其為重點作較詳細(xì)的講述。2:2高保真功率放大器主要技術(shù)指標(biāo)高保真功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)有額定輸出功率、總諧波失真、頻率響應(yīng)、信噪比、瞬態(tài)響應(yīng)、轉(zhuǎn)換速率、動態(tài)范圍等。2.2.1額定輸出功率與功率儲備放大器額定輸出功率也稱RMS功率或連續(xù)功率，是指在一定的失真范圍內(nèi)，在喇叭阻抗一定的條件下，放大器輸出的最大功率，那么對于一臺音頻功率放大器來說，其額定輸出功率并不是惟一值，而是隨失真和負(fù)載的不同而變化.以前人們往往將功率放大器的額定輸出功率定得和削波功率一樣高，這樣就嚴(yán)重影響了放音質(zhì)量，后來又規(guī)定額定功率應(yīng)為削波功率的二分之一，但實踐證明額定功率仍然偏高，有的國家這樣規(guī)定：兩個聲道

25、各驅(qū)動一個阻抗為8歐的揚聲器，在20-20000HZ范圍諧波失真小于1%時，測得的最大輸出功率的有效值，即為放大器的額定輸出功率。通過音樂節(jié)目的分析可以發(fā)現(xiàn)，音樂節(jié)目電平包絡(luò)中總會不時地出現(xiàn)一些短暫的高峰，這對放音的平均實際響度會有影響，但不是很大，不過放大器的削波功率需避開這些高峰，否則將產(chǎn)生削波，音樂節(jié)目會變得干燥，發(fā)硬，并產(chǎn)生所謂的“動態(tài)畸變”。要克服這種失真，音頻功率放大器的削波功率必須大于額定功率的10倍，也就是說音頻功率放大器要有一定的功率儲備， 一臺削波功率為80W的晶體管音頻功率放大器，其平均功率能用到4-5W左右，若削波功率為50W,則平均功率只能用到3-4W左右。而且在使用

26、時，如果平均功率大于該數(shù)值，則功放的音質(zhì)會明顯下降。2.2.2總諧波失真任何一個自然物理系統(tǒng)在受到外界的擾動后大都會出現(xiàn)一個呈衰減的周期性振動。舉例來說，一根半米長兩端固定的弦線在中間受到彈撥的話，會產(chǎn)生一個1米波長的振動波，稱為基波。弦線除了沿中心點作大幅度擺動外，線的本身也人作出許多肉眼很難察覺的細(xì)小振動，其頻率一般都是比基波高，而且不止一個頻率。具大小種類由弦線的物理特性決定。在物理學(xué)上這些振動波被稱為諧波(Harmonics)。為了方便區(qū)別，由樂器所產(chǎn)生的諧波常稱為泛音(Overtone)。諧波除了由信號源產(chǎn)生外，在振動波傳播的時候如果遇上障礙物而產(chǎn)生反射，繞射和折射時同樣是會產(chǎn)生諧波

27、的。無論是基波或諧波本身都是“純正”的正弦波(注：正弦波是周期性函數(shù)，由正半周和負(fù)半周組成，但決不能將其負(fù)半周稱為負(fù)弦波)但它們合成在一起時卻會產(chǎn)生出許多奇形怪狀的波形。放大器的線路充滿著各種各樣電子零件，接線和焊點，這些東西或多或少都會降低放大器的線性表現(xiàn)，當(dāng)音樂信號通過放大器時，非線性特性會使音樂信號產(chǎn)生一定程度的扭曲變形，根據(jù)前述理論這相當(dāng)于在信號中加入了一些諧波，所以這種信號變形的失真被為諧波失真。諧波失真并非完全一無是處，膽機(jī)的聲音之所以柔美動聽，原因之一是膽機(jī)主要產(chǎn)生偶次諧波失真。即頻率是基波頻率2、4、6、8,倍的諧波。在40年代時，有許多較“小型”的收音機(jī)故意加入相當(dāng)程度的二次

28、諧波失真。目的是制造“重低音”去取悅消費者。2.2.3頻率響應(yīng)在眾多技術(shù)指標(biāo)中，頻率響應(yīng)是最為人們所熟悉的一種規(guī)格。一部分放大器而言。理論上只需要做到20至20000Hz頻率響應(yīng)頻率就已足夠，但是真正的樂K(dB)K(dB)音中含有的泛圖2.1:放大器的通頻帶音（諧波）是有可能超越這個范圍的，雖然這些諧波，人類的耳朵根本就感覺不到，但是人類還是可以通過其他的途徑感知到這些諧波的存在。加上為了改善瞬態(tài)反應(yīng)的表現(xiàn)，所以對放大器要求有更高的頻率響應(yīng)范圍，例如從10Hz100KHz等。習(xí)慣上對頻率響應(yīng)范圍的規(guī)定是：當(dāng)輸出電平在某個低頻點下降了3分貝，則該點為下限頻率，同樣在某個高頻點處下降了3分貝，則

29、定為上限頻率。按照一般的規(guī)定，高保真功率放大器的頻率響應(yīng)為20Hz20kHz（3dB）0如圖1.1.1。2.2.4信噪比信噪比（SignalNoiseRatio）是指信號通過音頻設(shè)備后增加的各種噪聲（如低頻哼聲、感應(yīng)交流聲、呸呸聲等）于指定信號電平的dB差值，或信號幅度與噪聲幅度之比，由于值比較大，一般用分貝來表示其值，有時也以重放設(shè)備輸出的絕對噪聲電壓或電平值來表示，此時稱為噪聲電平（這實際上也是一個用電壓來計算的信噪比數(shù)值，只不過分母是一個固定的數(shù)：0.775V,而分子則是噪聲電壓）。由于信噪比和功率或者是電壓成對數(shù)關(guān)系，要提高信噪比的話便要大幅度地.提高輸出值和噪聲值之比， 舉例來說，

30、當(dāng)信噪比為100dB時， 輸出電壓是噪聲電壓的一萬倍，以電子線路來說，這并不是一件容易的事。下面將列出信噪比的數(shù)值計算公式：設(shè)噪聲信號功率（或電壓）為PN（VN）,有用信號的額定輸出功率（或電壓）為Ps（Vs） ,則定義信噪比S/N為：S/N=20lg(Ps/P)=20lg(Vs/V)一臺放大器如有高的信噪比意味著背景寧靜，由于噪聲電平低，很多被噪聲掩蓋著的弱音細(xì)節(jié)會顯現(xiàn)出來，使空氣感加強(qiáng)，動態(tài)范圍增大。放大器的信噪比一般來說以大約85dB以上為佳，低于此值則有可能在某些大音量聆聽情況下，在音樂間隙中聽到明顯的噪音。2.2.5瞬態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)是指放大器跟隨瞬態(tài)(猝發(fā))信號變化能力大小的一種標(biāo)準(zhǔn)

31、。 現(xiàn)代音樂中包括了很多此種信號，比如：打擊樂器彈撥樂器，都能產(chǎn)生猝發(fā)聲脈沖，即瞬態(tài)信號，當(dāng)瞬態(tài)信號輸入到音頻功率放大器輸入端時，如果放大器的瞬態(tài)響應(yīng)差，其輸出就跟不上圖2.2:瞬態(tài)響應(yīng)不良時的波形瞬態(tài)信號的變化，猝發(fā)信號的包絡(luò)將產(chǎn)生畸變，這就是瞬態(tài)失真。我們平時測量瞬態(tài)響應(yīng)常用方波信號，當(dāng)方波信號輸入放大器時，如果輸出信號的波形是方波，說明放大器的瞬態(tài)響應(yīng)良好。而瞬態(tài)反應(yīng)不良的就如圖2.2所示。若音頻功率放大器的瞬態(tài)響應(yīng)良好，那么放音時鋼琴的聲音就特別悅耳，特別是跳躍式的短促音符，清晰度會增大。2.2.6轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率SR主要是描述放大器對音源高頻分量的跟隨(反映)速度快慢的一項指標(biāo)。SR

32、和放大器的瞬態(tài)響應(yīng)雷同。一個大SR的擴(kuò)音機(jī)，它的高頻響應(yīng)一定很出色，而且瞬態(tài)失真TD(transientdistortion)和瞬態(tài)交互失真非常的小。轉(zhuǎn)換速率的單位是uV/s。要是一款HiEnd級功放，其SR值都能達(dá)到數(shù)十微伏/秒或者上百微伏/秒。這中放大器的通頻帶一般也都相當(dāng)寬，跟隨頻率變化的能力也是相當(dāng)?shù)膹?qiáng)。2.2.7動態(tài)范圍功率放大器的動態(tài)范圍是指最大音量與最小音量時所輸出的不失真功率的分貝值之差。對于高保真功放， 其動態(tài)范圍應(yīng)大于75dB。 較好的功放應(yīng)達(dá)到110dR只有大的動態(tài)范圍才能使信號中的像雷電聲(110dB)和歌唱家的氣息聲以至唇齒聲-75啊-等如實還原。3功放電源3.1功放

33、電源概述保證放音完美的最佳電源是理想電源。所謂理想電源就是電源內(nèi)阻為0歐，在任何負(fù)載情況下電壓恒定不變的電源。 在實際應(yīng)用中符合上述條件的理想電源并不存在，但是人們可以使其接近理想化。在對電源的設(shè)計制作中，應(yīng)當(dāng)以理想電源為標(biāo)準(zhǔn)，盡力滿足降低電源內(nèi)阻和提高電源電壓的穩(wěn)定度這兩個最基本的要求。我們都知道， 在一臺高質(zhì)量的功率放大器中， 需要電源系統(tǒng)能夠供給功放電路平穩(wěn)純凈的電壓，因為我們都知道功放中的后級放大是相當(dāng)大的倍數(shù)的，只要有一點點電流的雜波就有可能被放大幾十上百倍。這樣的話，我們就不是在聽音樂而是在“忍受噪音”了。功放電源的重要性由此可見一斑。所以對我們一般所見的功放電源進(jìn)行探討很有必要，

34、 所以現(xiàn)在來探討一下如何才能制造出電壓穩(wěn)定、沒有雜波的電源系統(tǒng)。3.2功放電源組成電源系統(tǒng)通常由變壓器、整流二極管、濾波電容器、穩(wěn)壓電路等構(gòu)成。3.2.1電源變壓器一臺好的功放必須有一只好的電源變壓器， 這已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識。 但是選用什么樣的變壓器才能使功放的聲音更符合你的口味，對于不少初級DIY愛好者來說，也許并不是很清楚。本文簡述幾種常用電源變壓器，希望能夠?qū)ο矚g焊機(jī)初入此道的發(fā)燒友有所幫助。變壓器的出現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史了，六十年代以前，世界上普遍使用的變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)為e形或c形，截面為矩形，采用插片式或中間切割工藝制造，鐵芯的質(zhì)量和一致性都很差。變壓器的電性能參數(shù)難以得到提高。隨著

35、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變壓器鐵芯的結(jié)構(gòu)經(jīng)過了幾次大的改進(jìn)。變壓器鐵芯材料也由熱軋低硅片發(fā)展到熱軋高硅片、冷軋取向硅片、非晶態(tài)合金片等。電磁性能參數(shù)也有了較大的提高。在功放中最為常見的電源變壓器為EI型、環(huán)型，其次為雙柱型、r型、c型。(1) EI型EI型是最為常用和多見的，結(jié)構(gòu)簡單.它的優(yōu)點是加工制作容易繞制方便，成本低廉，抗飽和性能好。缺點為漏磁大、同功率下的體積重量偏大，轉(zhuǎn)換效率相對較低。EI型變壓器在音色上的聲音走向為厚重濃郁、溫暖醇和，音場層次、細(xì)節(jié)解析力一般。當(dāng)采用特殊的分層分段繞制方法后(即所謂的發(fā)燒繞制法)，在細(xì)節(jié)和解析力上有顯著提高，而且高頻上的延伸感也非常出色，有別于其他類型的電源

36、變壓器。如果在使用過程中再針對其缺點增加部分輔助改良措施，例如增加屏蔽罩，采用優(yōu)質(zhì)鐵芯和無氧銅線，科學(xué)合理的繞制方法等，這一最原始古老的電子器件，仍是非常出色的。許多世界名機(jī)例如麥精圖等一直在堅持沿用這一傳統(tǒng)的元器件。 經(jīng)典的膽機(jī)制作也一直在沿用它。適合聽音口味上喜歡“唯美”的DIY愛好者選用。（2）環(huán)型變壓器環(huán)型變壓器是c型變壓器之后開發(fā)出來的品種，磁路短，效率高，銅損與鐵損均小于EI型變壓器，體積和重量小，安裝使用方便。缺點為制作費用相對較高，抗直流飽和性能差。環(huán)型變壓器在音色走向上為清爽亮麗、剛勁，音場層次、細(xì)節(jié)解析力、速度感優(yōu)于EI型。但在中頻的厚聲溫暖感上要遜色于EI型。由于環(huán)型變壓

37、器具有一些優(yōu)異的性能特點，因此被廣泛的應(yīng)用于各種檔次的功放之中。但是由于環(huán)型變壓器的抗直流飽和性能差，極易產(chǎn)生雜音干擾，因此在一些頂級功放中的應(yīng)用又受到一定限制，尤其是一些純A類功放。近年來由于技術(shù)的進(jìn)步，環(huán)型變壓器的這一先天缺點已經(jīng)逐步得到改善，在國外的一些高檔功放上環(huán)型變壓器的身影又多了起來。其他的變壓器不是那么常用，所以就不再敘述了。3.2.2整流二極管（整流橋）整流二極管在電源中占有很重要的地位， 它將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。 雖然許多人對快速恢復(fù)整流二及管大加推崇，但如在線性電源中使用普通二極管，并且在每一個二極管上并聯(lián)一個小電容，也同樣可以大大改善噪聲干擾。3.2.3濾波電容器由于大容

38、量的需求， 電源系統(tǒng)中的濾波電容器清一色的都使用電解電容器， 在功放中所見的電容器標(biāo)法規(guī)格常有容量（uF）、工作電壓（V）、紋波電流（A）。一般功放中的總?cè)萘考s為100,00uF,或稍小一些。那么是不是電容器就無限制地越大越好嗎？當(dāng)然錢是個要考慮的因素，另一方面，越大的電容器也面臨著另一個問題，幾乎容量大的電解電容器都會伴隨有微小的電感量，這是因為電解電容器本身是卷成螺旋狀包裝在鋁殼中制造而成的，這會導(dǎo)致其高頻特性劣化。3.2.5穩(wěn)壓及恒流電路對功放采用穩(wěn)壓電路供電是一個好方法， 記得安裝位置也要正確， 要置于濾波電容之前，其輸出直接接到濾波電容上，濾波電容的電容量也不可減少，不能因為采用了穩(wěn)

39、壓措施就減少濾波電容。變壓器也一樣不能偷工減料。總之，電容、變壓器得用上如同沒有使用穩(wěn)壓電路之前大小，才可得到穩(wěn)壓的效果。這樣的做法，需要花不少銀兩，因此比較經(jīng)濟(jì)的做法是將功放的前級（電壓放大級等耗電少的部分） 與功率放大級分開供電， 僅對前級進(jìn)行穩(wěn)壓供電， 功率放大級則不作穩(wěn)壓。除了穩(wěn)壓之外，相對應(yīng)也可以做恒流電源的設(shè)計，供給放大線路固定的電流，則可得到穩(wěn)定、 無波動的電壓， 若線路的前級再配上穩(wěn)壓電路的話， 更是可以得到意想不到效果。3.3整流濾波電路我們所用的功放需要的電源都是先將交流市電經(jīng)變壓器降壓或升壓后，通過整流器變?yōu)槊}動直流電，然后經(jīng)過電容、電感、電阻或三極管構(gòu)成的濾波電路濾波，

40、使之變?yōu)椴y系數(shù)很小的平滑直流電，方可為音響設(shè)備使用，以上的過程中涉及到了“整流”和“濾波”兩個過程。下面介紹下整流濾波電路。3.3.1半波整流濾波電路半波整流濾波電路可由圖3.1所示的半導(dǎo)體二極管構(gòu)成。 由于二極管D的單向?qū)щ娦?，只有在變壓器B次級電壓&為正半周時，才有電流流過負(fù)載，在負(fù)載兩端形成圖3.2曲線a所示的單向脈動直流電壓，故稱半波整流。具輸出電壓的平均值：LL=lh2/兀=0.318Um2式中，um2為交流電壓U2的峰值。在這個脈動電壓中，除了直流分量之外，還含有大量的交流分量。我們可以從圖3.2中的a部分很清楚的看到，可見，半波整流電路輸出電壓的交流分量比直流分量還要大，這樣的

41、脈動直流電是不能直接用于音響設(shè)備的，須在電路輸出端加接濾波電路，所以加入一個濾波電路，它一般由電容、電感、電阻及三極管構(gòu)成，其中最簡單常用的是加接濾波電容如圖3.1中的電容C。這樣，由于電容具有充放電作用，當(dāng)二極管導(dǎo)通時，電壓U2同時向電容C充電，使電容兩端的電壓接近U2的峰值um2；當(dāng)二極管截止時，電容C則向負(fù)載R緩慢放電，直至Uo=U2時，二極管才再次導(dǎo)通，C再次被充電，使Uc再次升高（此處Uc所指是電路加在濾波電容C上的電壓）。如此反復(fù)地充放電。負(fù)載兩端的電壓波形就變成因3.2曲線b所示的形狀，比未加濾波電容時平滑多了，但仍存在少量的交流分量。這種采用電容濾波的整流電路，稱為容性負(fù)載整流

42、電路。5.3.2半波整流濾波電路波形半波整流電路盡管加了電容濾波，輸出電壓的紋波系數(shù)（紋波系數(shù)是指交流分量有效值與直流分量的比值）仍偏大，因而不能用于音頻功放電路中，為了獲得更小的波紋系數(shù)， 滿足高保真放大器的需求，可采用如圖3.3所示的全波整流）心卷，D同！，而D截止，、1,端為負(fù)，為正時，,凡檢也則D導(dǎo)通，負(fù)載又有可見不淞級繞組是小步正半周還居次半周狀態(tài)負(fù)載均有單I向脈動直沿也流過。當(dāng)未接濾波電容時，其輸出電壓波形如圖3.4從波形比較我們就可以看出，全波整流濾波電路輸出的脈動電壓平均值為半波整流電路的2倍，即：LL=2S/兀=0.6361m2由于輸出電壓的平均值LL=lh/（1+0.25/

43、fRLC）所以我們知道，增大濾波電容C的容量，可以減小波紋系數(shù)（紋波系數(shù)=0.144/fRLC），提高輸出電壓的平均值，這是優(yōu)點，而且，使用大的濾波電容時,由于放電時間常數(shù)較大，應(yīng)付瞬間大動態(tài)信號時可起到“儲水池”的作用。為實現(xiàn)全端應(yīng)接地）0負(fù) 載 有 電流電流ID流過3.1半波整流濾波電路3.3.2全波整流濾波電路魚波整魚波整0（實際運用時，0II)3.4UL3.3全波整流濾波電路全波整流濾波電路波形但是電容加大了，充電時間常數(shù)也變大了。當(dāng)瞬間大信號消耗了電容的能量后，如此會導(dǎo)致電壓的恢復(fù)時間變長，使后繼信號的輸出疲軟，給人以后勁不足之感。止匕外，濾波電容過大時，開機(jī)浪涌電流也過大，很容易損

44、壞整流管。可見，濾波電容并不是越大越好，選用時要講究科學(xué)，避免浪費。如果將加大電容增加的費用，用于電源變壓器增容，效果一定會更好。3.3.3橋式整流濾波電路圖3.5橋式整流濾波電路-其特點是整流器由四只橋接的二極管構(gòu)成,半周期間，橋的兩臂均有一只二極管正向?qū)ㄆ诘恼?fù)半周均有同一方向的電流流經(jīng)負(fù)載。波紋系數(shù)的計算方法都與全波整流電路相同。的公式。橋式整流電路雖然多用了兩只二極管、來共同承受，二極管的耐壓可減小一半。止匕外，該電路流經(jīng)次級繞組的電流為正弦波，變壓器無直流磁化現(xiàn)象，鐵芯不易飽和，變壓器的體積可更小一些。所以故次級繞組無論在正半周還是負(fù)所以與全波整流一樣，在一個周其輸出電壓波形、電壓

45、平均值以及我們可以參考上面提及的全波整流但電路的反向電壓由兩只二極管用聯(lián)這種整流濾波電路應(yīng)用最為廣泛。 下面我列出以上幾種常用整流濾波電路的特性參數(shù)如表3.1所小。表3.1常用整流濾波電路特性參數(shù)電路形式半波整流電容濾波全波整流電容濾波橋式整流電容濾波交流輸入電壓有效值(U2)U2U2+U2U2負(fù)載開路時的輸出電壓亞U2行 5&U2帶負(fù)載時輸出電壓近似值(UL)U21.2U21.2U2每個二極管反相峰值電壓(UR)2近U22V2U2亞U每個二極管直流電流(Im)Im0.5Im0.5Im3.4穩(wěn)壓電路3.3中介紹的整流濾波電路用于給功率放大器供電可以確保系統(tǒng)性能的發(fā)揮，但是如果用來直接為前置放大

46、器供電，其波紋系數(shù)偏大，會影響放大器的信噪比指標(biāo)。所以高質(zhì)量的前置放大器，一般都要采用穩(wěn)壓電源供電，即主整流濾波電路的輸出電壓經(jīng)一個穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓之后，再供放大器使用。這樣，所輸出的直流電壓不僅波紋系數(shù)更小，而且相當(dāng)穩(wěn)定，不會受負(fù)載電流和市電變化影響、使放大器的信噪比和穩(wěn)定性大大提高。常用的穩(wěn)壓電路主要有以下幾種。二極管穩(wěn)壓電路串連型穩(wěn)壓型電路并聯(lián)型穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路4方案論證闡述及可行性分析4.1設(shè)計要求(1)額定功率大于雙30w(2)總諧波失真小于0.5%(3)頻率響應(yīng)為40HZ至ij20KHZ(4)噪聲電壓小于5mv(5)整機(jī)效率大于50%4.2方案論證根據(jù)設(shè)計的要求，結(jié)合我們前面對功率

47、放大器的介紹，我們這個功率放大器可以用分立元件組成，也可以用集成電路完成。現(xiàn)在我就具體情況具體分析，針對我們這種音響初級制作者，分立元件的方案比較有難度，因為做分立元件，要選好電路，參數(shù)恰當(dāng)，元件性能優(yōu)秀，甚至要求一些元件具有極端的對稱性，而且最好還要制作調(diào)試得好才行。所以我選擇用集成芯片來做這個設(shè)計。下面我將在集成芯片這個范圍來選擇我的方案。4.2.1音調(diào)芯片方案選定音調(diào)控制芯片，這是因為一般語言和音樂，在重放音樂時所需的頻率范圍不同。語言放音的頻率范圍為100Hz到幾KHz,交響樂放音的頻率范圍則大于40Hz14kHz,這樣它們對放大電路的頻響就要求不同。再加上放音環(huán)境的差異，每個人在聽覺

48、上的習(xí)慣和愛好不同，所以在放大器中就需要加入音調(diào)控制電路，用1-百聚麗-以需求突出或減弱高音區(qū)或低音區(qū)，以及更高層次的3D環(huán)繞聲，以期改善聽音效果。還有，人耳對不同頻率的聲音的靈敏度是不同的，所以要增加一個響度控制電路，將低頻信號的聲強(qiáng)提高。通過查閱圖書館的資料和網(wǎng)上搜索相關(guān)資源，初步?jīng)Q定使用美國NS公司的訂LM4610音調(diào)控制芯片，它是美國NS公司在前幾年推出的LM1036的換代產(chǎn)品。該芯片除了具有性能優(yōu)異的雙聲道直流電壓調(diào)節(jié)高低音調(diào)、平衡、音量功能外，還具有立體聲3D環(huán)繞聲場處理功能，可按使用者的愛好將立體聲三維聲場調(diào)至最理想狀態(tài)。但這種不是很常見的芯片一般在市場上不會很多，所以我決定去城

49、-南電子城實地考察了一下，比較幸運的是在電子市場上找到了唯一一家有賣這款芯片的商家，所以最終決定按計劃使用這款評價口碑不錯的音調(diào)芯片。4.2.2前置放大器方案選定筆者認(rèn)為，不同的運放，由于內(nèi)電路結(jié)構(gòu)不向，失真成分也就可能有所差異，這種差異最終會以音色上的差別表現(xiàn)出來。就高保真而言，選用時以不帶個性的為好。 然而現(xiàn)代音響多使用數(shù)碼音源， 選用音色溫暖型的則可在一定程度上彌補(bǔ)其聲音偏干、偏冷的不足。從這個意義上講，高價的運放不一定就是最佳選擇，重要的是根據(jù)其音色特點是否能與整機(jī)或系統(tǒng)配合或取長補(bǔ)短來決定取舍。同時還要看它能否適應(yīng)電路的工作條件或性質(zhì)。止匕外，由于人耳生理條件的限制，當(dāng)器件的性能指標(biāo)

50、達(dá)到一定程度以上時， 所帶來的音質(zhì)方面的改善已難以分辨。 故盲目地追求高性能，結(jié)果可能適得其反、如選用的運放帶寬過大，元件排列、布線稍有不當(dāng)、就會導(dǎo)致自激；而有時則是一種浪費，所得到的不過是心理上的滿足而己。而本設(shè)計要求噪聲電壓5mv,那么也就是說要求設(shè)計前置放大輸入交流短接到地時，RL=8建的電阻負(fù)載上的交流噪聲電壓要低于5mv,因此要選用低噪聲運放。結(jié)合自己的經(jīng)驗，覺得選擇NE5532這款久負(fù)盛名的當(dāng)年的“運放之皇”，雖然只是中低端的產(chǎn)品，但是其內(nèi)部為JFET（結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)），聲音特點總體來說屬于溫暖細(xì)膩型，驅(qū)動力強(qiáng)，恰好與我們要接的數(shù)碼音源的那種數(shù)碼聲相配合，減少數(shù)碼聲的味道。雖然說

51、選擇有很多新的運放比NE5532更有“膽管聲”，但是到目前為止來說，NE5532以它在電壓，轉(zhuǎn)換速率，增益帶寬等方面的優(yōu)異指標(biāo)，以及與LM1785相同的轉(zhuǎn)換速率，杜絕了瓶頸的存在的種種因素，加上NE5532正品也只要8元人民幣。這些因素足以說明它的性價比是相當(dāng)?shù)母?。所以就選擇了NE5532為前置放大芯片。4.2.3后級放大器方案選定那現(xiàn)在我們來看看一些集成功放，相對來說比較熟悉的有：LM1875TDA2030ATDA1514l?o其中TDA2030制率裕量不大，而TDA1514外圍電路比較復(fù)雜（因為它管腳數(shù)多達(dá)9個），而且容易自激，有40W勺輸出功率，而且其額定工作電壓達(dá)到27.5V,如此會增

52、加對變壓器的要求，降低整個音響系統(tǒng)的性價比。這兩種功放的低頻特性都欠佳，LM1875外圍電路簡單，電路成熟，低.頻特性好保護(hù)功能齊全，雖然說它的工作電壓推薦值為25V,但是LM1875ft相對低電壓下的表現(xiàn)也是很出色的，唯一的缺點就是高頻特性不是很好（BandWidthW70KHZ）,考慮到高保真音響的頻域要求和LM1875的性價比，因此選擇LM1875做后級放大。然后考慮到功率要滿足2X30W所以將4片LM1875駁接成橋式推挽電路 （BTL） ,此時理論上的輸出功率可以達(dá)到2X50W。4.2.4電源方案選定在本設(shè)計中，為了能有效地提高整機(jī)的瞬態(tài)特性和高頻特性，前后級電源要分開供電，而且實踐

53、證明前置級電路電源的特性對整機(jī)的重放特性有著重要影響。它要求電源要具有高穩(wěn)定性、低內(nèi)阻、高頻特性等優(yōu)點，因此，本方案選用了由LF353為核心元件的有源伺服穩(wěn)壓電路。功放電源需要很大的動態(tài)，所以決定使用不帶穩(wěn)壓塊的整流電路。4.2.5定時智能控制方案選定現(xiàn)今一般家用多媒體音響絕大多數(shù)沒有定時關(guān)機(jī)（待機(jī)）功能，在人入睡后，音響會一直通電損耗電能，而現(xiàn)在大部分的音源如MP3、CD機(jī)都帶有定時關(guān)機(jī)功能，兩者一起使用時不能很好的配合，基于這種情況，本設(shè)計考慮給音響加裝電源控制電路，讓音響在沒音頻信號輸入時能定時自動斷電關(guān)機(jī)， 也算是建設(shè)節(jié)約型社會的一個小小舉措吧。這個功能初步選定用常見的555時基電路來

54、實現(xiàn)。4.3具體方案闡述4.3.1前級放大器方案闡述（1）音調(diào)芯片LM4610芯片介紹LM461比廣受音響愛好者好評的LM1036勺換代產(chǎn)品，該芯片音質(zhì)流暢自然、外圍電路簡潔、功能完善，除了具有性能優(yōu)異的雙聲道直流電壓調(diào)節(jié)音量、高低音、平衡等功能外，還具有等響度及3D環(huán)繞立體聲處理功能，并可以根據(jù)使用者的愛好，將立體聲三維（3D）聲場調(diào)至最理想狀態(tài)。LM4610的主要參數(shù)如下：工作電壓為916V,常用12V,靜態(tài)電流為35mA 輸入阻抗為30kQ,輸出阻抗低達(dá)20Q; 音量調(diào)節(jié)范圍為75dB;平衡調(diào)節(jié)范圍為120dB; 低音調(diào)節(jié)（40Hz時）為15dB,高音調(diào)節(jié)（16kHz）為15dB; 總諧

55、波失真僅0.0003; 信噪比可達(dá)80dB; 頻響寬度為250kHz; 信號最大輸入、輸出電壓為1.5V; 兩聲道平衡誤差少于1.5dB; 電源共模抑制比為60dB。前級音調(diào)電路原理圖及分析圖4.1音調(diào)模塊電路由LM4610構(gòu)成的音頻前級放大電路如圖4.1所示。SW1是響度補(bǔ)償控制開關(guān)。由于人的耳朵在不同音量（響度）時，對聲音中不同頻率信號的敏感度不一樣，即隨著音量的降低，人耳對高音、低音信號的敏感度也下降，故在音量較小時，需要對高低音進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘?，以使人耳在任何響度下都能聽到平坦、均衡的響?yīng)。SW僦是用來控制是否進(jìn)行補(bǔ)償?shù)模?當(dāng)SW1H于ON時,9腳與14腳相連， 隨著14腳電壓的變化 （

56、音量變化） ，控制內(nèi)部響度補(bǔ)償電路給予L、R聲道信號恰到好處的高、低音提升；當(dāng)SW1置于OFF時，9腳與19腳相連，響度補(bǔ)償功能不起作用。SW213D環(huán)繞立體聲處理控制開關(guān)，當(dāng)SW：接通時，3D環(huán)繞立體聲聲場處理電路即立體聲增強(qiáng)電路起作用，從而產(chǎn)生與SRSffi似的三維立體感和包圍感等環(huán)繞效果。調(diào)節(jié)3D-SOUND可以改變環(huán)繞聲的強(qiáng)度。SW2斷開，3D環(huán)繞聲處理電路將不起作用。（2）前置放大器芯片NE5532芯片介紹NE5532為“發(fā)燒界”曾經(jīng)頗負(fù)盛名的高速、低噪聲雙運算放大器（左、右聲道各用其半，即L-CH用第一運放，R-CH用第二運放）,現(xiàn)在仍活躍在一些中高端的音箱設(shè)計中。它做成的放大器，

57、大動態(tài)威猛夠勁，細(xì)膩處晶瑩通透，很受歡迎。其內(nèi)部電路中采用了兩級差分放大。因而共模抑制比、等效輸入噪聲、失真度和增益帶寬等性能比較優(yōu)秀。由于輸出級采用單端輸出方式，并且工作點取得較高（運放工作電流達(dá)8mA輸出管工作電流為5mA左右）。所以有較高的轉(zhuǎn)換速率。沒有推挽電路特有的交越失真和開關(guān)失真、失真成分中偶次諧波較多，所以才會音質(zhì)細(xì)膩溫暖。NE5532的管腳結(jié)構(gòu)及其功能，如下圖所示（1腳）輸出信號（2腳）反相端輸入（3腳）同向端輸入（4腳）負(fù)電源（5腳）同向端輸入（6腳）反相端輸入（7腳）輸出信號（8腳）正電源圖4.2管腳結(jié)構(gòu)及其功能表4.1NE5532技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)值輸入失調(diào)電壓mV

58、0.5溫漂NV/C5增益帶寬積MHz10轉(zhuǎn)換速率V/us9諧波失真0.001工作電流mA8工作電壓V322特性雙運放（寬頻帶，低噪聲，轉(zhuǎn)換速率大，電源范圍廣）前置放大器及外圍電路原理圖及分析47UF圖4.3前級放大模塊原理圖由上圖我們知道是由NE5532這個雙運放組成，其優(yōu)越的性能在方案論證已經(jīng)敘述，該芯片是音質(zhì)保證的一個很大的籌碼。我們從圖4.3得知，他們是由2個同相放大器組成的，然后分別對左聲道（Lout）和右聲道（Rout）輸入的音頻信號進(jìn)行放大，由于運放的“增益帶寬積”指標(biāo)是增益與頻帶寬度的乘積，提高增益后，必然會使帶寬變窄。所以一般增益選擇在20倍以下為好，此處設(shè)計其增益為10生20

59、dRC004C005C006C007為保證NE5532電源的直流性提供了更大的保證，從而使噪音電壓盡可能的減少。R001和R001A是為了提高輸入阻抗，降低對前級音調(diào)的影響；C002與C002A是用來濾除高頻雜波的旁路電容。4.3.2后級放大器方案闡述后級放大芯片LM1875LM1875是美國國家半導(dǎo)體器件公司生產(chǎn)的音頻功放芯片，采用5腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。該集成芯片在25V電源電壓RL=4Q時可獲得20W勺輸出功率，在土30V電源8Q負(fù)載獲得30W勺功率，內(nèi)置有多種保護(hù)電路電路特點：單列5腳直插塑料封裝，僅5只引腳。開環(huán)增益可達(dá)90dBo極低的失真，1kHz,20W寸失真僅為0.015%

60、。AC和DC短路保護(hù)電路。超溫保護(hù)電路。峰值電流高達(dá)4A。極寬的工作電壓范圍(16-60V)。內(nèi)置輸出保護(hù)二極管。外接元件非常少，TO-220封裝。輸出功率大，Po=20W(RL=4)。一LM187冰用TO-220封裝結(jié)構(gòu)，形如一只中功率管，體積小巧，外圍電路簡單，且輸出功率較大。 該集成電路內(nèi)部設(shè)有過載過熱及感性負(fù)載反向電勢安全工作保護(hù)， 是中高檔音響的理想選擇之一。LM1875為單片30W集成功率放大電路。它的主要技術(shù)指標(biāo)為：最大輸出功率為40W頻率范圍為20Hz到20kHz,負(fù)載阻抗為8c,輸出40W功率時，失真率為0.015%,總諧波失真為0.02%;開環(huán)增益90dB,功率帶寬為70k