音调控制电路的设计报告

河南工业职业技术学院课程设计报告课程名称：模拟电子技术设计题目：音调控制电路的设计姓名：张琳浩学号：0401100238系别专业：电气工程系班级：电气1002班指导教师：杨云2011年06月24日《模拟电子技术》课程设计1音调控制电路的设计摘要：音调控制电路是利用利用电子线路的频率特性原理，用于适时调整音色，使之符合各种不同听音乐的要求，用来补偿音源的录音缺陷或音箱的频响等，由于其就够和使用方法比较简单，负作用少，因而对一般条件的用户来说使用音调控制器简单可靠，它的用途在音响系统中占有重要的地位。正为了改善音响中的放音音质,在一般中、高档音响中都设有音调控制电路。其实质是对放音通道频响特性实施控制。音调的控制不像音量控制,它只对某一段频率的信号进行提升或衰减,不影响其它频段信号的输出,而音量是对整个音频信号频率范围进行同步控制。关键词：反馈式音调控制电路负反馈音调控制电路《模拟电子技术》课程设计2目录第1章绪论.....................................................................................31.1课题背景..............................................................................31.2选题的目的.........................................................................31.3选题的意义.........................................................................31.4本课题主要研究内容.........................................................4第2章音调控制电路分析...............................................................42.1音调控制电路的基础知识.................................................42.1.1什么是音调控制.....................................................42.1.2音调控制电路的分类..............................................52.2电容器的音调控制电路....................................................11第3章整机电路的设计.................................................................173.1技术要求...........................................................................173.2整机电路图........................................................................18第4章音调控制电路的安装与调试...........................................194.1电路安装与调试技术.......................................................194.1.1合理布局、分级装调...........................................194.1.2调试技术...............................................................19第5章课程设计体会...................................................................20第6章参考文献...........................................................................21《模拟电子技术》课程设计3第1章绪论1.1课题背景音调控制电路是利用电子线路的频率特性原理，人为地改变信号中高、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，不影响其它频段信号的输出。由于音调电路结构和使用方法比较简单，所以在现今的中、高档音响中普遍存在。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《模拟电子技术》课程设计4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音调控制电路的基础知识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。《模拟电子技术》课程设计5一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：（1）衰减式音调控制电路（2）（晶体管、运放）负反馈音调控制电路（3）衰减--负反馈混合式音调控制电路。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《模拟电子技术》课程设计6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。1)衰减式音调控制电路典型电路如图所示。C1、C2、W1构成高音调节器，R1、R2、C3、C4、W2构成低音调节器。W1旋到A点时高音提升，旋到B点时高音衰减。W2旋到C点时低音提升，旋到D点时低音衰减。组成音调电路的元件值必须满足下列关系：①R1≥R2；②W1和W2的阻值远大于R1、R2；《模拟电子技术》课程设计7③与有关电阻相比，C1、C2的容抗在高频时足够小，在中、低频时足够大；而C3、C4的容抗则在高、中频时足够小，在低频时足够大。C1、C2能让高频信号通过，但不让中、低频信号通过；而C3、C4则让高中频信号都通过，但不让低频信号通过。只有满足上述条件，衰减式音调控制电路才有足够的调节范围，并且W1、W2分别只对高音、低音起调节作用，调节时中音的增益基本不变，其值约等于R2/R1。R1与R2的比值越大，高、低音的调节范围就越宽，但此时中音的衰减也越大。改变R1或R2后，如要保持原来的控制特性，有关电容器的容量也要作相应改变，为了避免高、低音调节时互相牵制，有的衰减式音调电路还加进了隔离电阻。作衰减式音调调节的电位器宜用指数型（Z型），此时，频响平直的位置大致在电位器的机械中点。以下是一个实际的电路图，其中R1=6.8K、R2=3.3K、R3=5.6K、C1=2200P、C2=0.022、C3=0.01、C4=0.22、W1=W2=50K，R3是一个隔离电阻。《模拟电子技术》课程设计82)（晶体管、运放）负反馈音调控制电路该电路调试方便，反馈的存在使得信噪比较高。低音调节时，当W1滑臂到左端时，C1视为短路，低音信号经过R1、R3直接送入运放；而低音输出则经过R2、W1、R3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W1动臂从中心点向左滑动而逐渐增至最大；当W1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W1的滑臂怎样滑动，因为C1、C2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W2滑臂到左端时，高音信号经过C3、R4直接送入运放；而高音输出则经过C4、W2、R4负反馈送入运放，负反馈量最小，因《模拟电子技术》课程设计9而高音提升最大；当W2滑臂到右端时，则刚好相反，因而高音衰减最大。不论W2的滑臂怎样滑动，因为C3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，故而设计衰减负反馈混合式电路，使实用性进一步提高。3)衰减--负反馈混合式音调控制电路。W1作高音控制，W2作低音控制。W1旋到A点时高音提升，旋到B点时高音衰减。W2旋到C点时低音提升，旋到D点时低音衰减。为了使电路获得满意性能，下面条件必须具备：1信号源的内阻（即前一级的输出阻抗）不大。2用来实现音调控制的放大电路本身有足够高的开环增益。《模拟电子技术》课程设计103C1、C2的容量要适当，其容抗跟有关电阻相比，在低频时足够大，在中、高频时又足够小；而C3的选择却要使它的容抗在低、中频时足够大，在高频时足够小。粗略地说，就是C1、C2能让中、高频信号顺利通过而不让低频信号通过；C3则让高频信号顺利通过而不让中、低频信号通过。4W1、W2的阻值均远大于R1、R2、R3、R4。当R1=R2时，该音调电路的中音频电压增益约等于1。作衰减--负反馈式音调调节的电位器宜用阻值变化曲线为直线型（X型）的电位器。此时，频响平直的位置大约在电位器的机械中点。运放版的衰减式音调《模拟电子技术》课程设计112.2电容器的音调控制电路音调控制电路如图2.21（a）所示.是用RC网络构成的高、低音音调控制电路.电路的控制特性如图2.21（b）所示。图2.21图2.21(a）所示电路实际就是由双转折频率的RC网络组合而成的。其中，Rwi用于高音控制，当其动臂上移时，高音输出增加，反之则减小；RW2用于低音控制，也是动臂上移时低音输出增加，反之减小。当保持图2.21(a）所示中给出