具有音调控制功能的25W 混合式Hi-Fi 功放
现代电子技术应用中电子管的使用虽然已经较少，但由于电子管有晶体管不可替代的一些优越特性，所以在部分领域特别是音响电路中还受到人们的亲睐。这是一款由“靓”音电子管和音响集成电路联合组成的混合放大器。该放大器由电子管作前级，音响专用集成电路AD711 和LM1875 作后级，电路失真小、输出阻抗低、动态范围大，能保证良好的音质。因与集成电路结合，电路简单，适合于爱好者，特别是“发烧友”自制。也可供音响企业相关技术人员设计音响产品时参考。
一、电路工作原理
电路原理如图1 所示。
此电路只画出左声道部分，右声道略。电路选用双三极6N2 型电子管构成线路输入放大器（6N2 的一半VE1L 用于左一声道，另半VE1R 用于右声道）。R2 为输入级的直流偏置电阻，屏流Iao 流经R2 时，产生约1.5V 的直流电压Eg，通过栅漏电阻R1 加到VE1L 的栅极，形成线路放大器的负栅压。此时VE1L 工作在甲类状态，具有良好的线性。R2 的另一个作用是对音源信号产生适当的交流反馈，使失真进一步降低，稳定性进一步提高；R2的第三个作用是形成音调反馈。本输入级具有数百千欧的高输入阻抗、动态范围大、瞬态响应好等突出优点，这正是Hi—Fi 前级所必须的。
衰减式音调控制网络（TCN）安插在前后级之间。从SRPP 电路上的VE2La 阴极K 输出的音频信号一路经音量电位器VR3 送入后级集成电路IC1 的3 脚；另一路则经TCN 网络馈至线路放大器VE1L 的阴极。这种组合形式可以有效地抑制燥声和失真，又能保持衰减式TCN 的调节特性。
信号经VE1L 放大后从阳极输出，通过电容C2 耦合到由高频特性优良的电子管6N3 组成的功放激励器VE2，其内部的两个三极管接成并联调节推挽式电路SRPP。该电路的特点是失真小、输出阻抗低、动态范围大，完全适应由IC、FET、TR、VAL 等构成的各类功率放大器。
在图(a)中，电容C4、C5，电阻R7、R8 和电位器VR1 构成低音调控制网络。当VR1上调时，C5、C4 组成的网络对低音频信号的负反馈量增加，低音相对减弱；反之VR1 下调时则低音会相对增强。
电容C9、C10，电阻R9、R10 和电位器VR2 组成高音调控制网络。当VR2 上调时，高音频信号的负反馈量增加，高音相对减弱；反之VR2 下调时则高音会相对增强。
在功放电路中，希望得到高保真、大功率输出，一般的功率运放为负载提供较大功率并不困难，但多数都存在失真大、线性差的缺点。如果在大功率IC 前端插入一片线性好、失真小的精密运放IC1，使功放IC2 处于IC1 的反馈环节中，就能达到扬长避短的功效。这种连接方式称为“涡轮增压式组合”（TCC）。集成电路IC1（AD711）和IC2（LM1875）组成TCC 功放后级，在TCC 网络中由C11、R12、R13 构成RC 网络，为音频信号提供适度的相位补偿，使IC1、IC2 频响区域稳定。
图（b）为整机供电电路图。电子管前级高压由市电整流直接产生280V 直流电提供，两只电子管的三个灯丝串联，由一组交流18V 供电使电路大为简洁。另一组交流18V 经桥式整流、C15、C16、C17、滤波产生±25V 为IC1、IC2 供电。
（a）主电路图
（b）整机供电电路
图1 具有音调控制功能的25W 混合式Hi-Fi 放大器电路图
二、元器件的选择
电子管VE1 选择6N2、VE2 选择6N3，集成电路IC1 选择AD711、IC2 选择LM1875，低压滤波电容C16、C17 选择70VW 系列，高压滤波电容C19 选择CD17H 系列，C15 选择涤纶电容，C18 选择聚丙烯电容，C6、C8 选择钽电解电容，C12、C13 选CD03HV 型
高压电解电容。全部电阻选用金属膜系列。电位器选用KK210 系列。元件参数以电路图标注为准来选择。
三、制作和调试方法
按要求选择元器件、正确安装，就可一次成功，无需调试。电子管应采用电子管座安装，集成电路应尽量远离电子管，避免集成电路过热。电路安装好后，应装入一个带有散热孔的机箱内，并将音量电位器、高低音调电位器安在机箱面板上，便于使用调整。
高品质音调电路的制作
高品质音调电路的制作 ——RC电路的应用案例 功放系统中无论是低档还是高档机，除了音量控制外都有音调控制电路，在一些低档机厂家为节省成本，其音调部分仅采用阻容式，当音调调节时往往使得高低音相互干扰，而且缺乏力度和清晰感，听起来非常浑浊杂乱，听久了令人烦燥不安，这些机子弃之又觉浪费，但用之又不满意，如果有动手能力的话，很有必要花几十元对其动动手术——制作一款高品质的音调板来替换原机音调部分。 下面就向同学们介绍几款品质极佳的音调电路供爱好者选择。其中以LM4610N、LM1036N 最佳，LM4610N是在LM1036N的基础上增加了3D音场效果处理功能的新一代精品，建议首选LM4610N。 图1是由2块NE5532N组成的高中低音音调及音量控制电路（图中仅画一声道，另一声道完全一样），原理为：信号经IC1（作缓冲放大及隔离作用，避免负载与信号源之间的影响）进入由电阻电容组成的三个频率均衡网络，即高音、中音、低音的频率，当调节RP1–––RP3相应的低中高频就会相应地进入由IC2及其反馈电路组成的反相放大器电路，调节RP1–––RP3就是提升或衰减了高中低音，从而实现了音频调节作用。需要说明一点是所采用的NE5532N必须是正宗品，如美国大S的、飞利浦的，这样才使行本电路的信噪比、动态范围、瞬态响应和控制效果均达到相当高水准。（欲获更高的水准NE5532N可换为NE5535N、OP275、AD827JN等精品运放，当然价格就高一点了）。 图2是采用二阶RC有源二分频电路，该电路由2块NE5532N构成（图中仅画一声道，另一声道相同），图中IC1A与IC1B分别组成低通与高通滤波器，完成音频信号的分割，再分别送到高低音音量控制电位器再分别进入高低音功放电路去推动高音喇叭和低音喇叭。利用该电路的缺点是要多增加一对功板电路及增多一组接线柱。相对来说需要多花点钱，但采用前级分频的优点却是非常明显的：①改善了低音音质；②兼顾了高低音扬声器的发声效
音调控制电路的设计
模拟电路设计性实验~音调控制电路的设计 实验目的： ★掌握音调控制电路的设计与参数的估算与测试 ★提高综合电路和设计和调试的能力。 实验原理：音调控制是指人为地调节输入信号的低频、中频、高频成分的比例，改变音响系统的频率响应特性，以补偿音响系统各环节的频率失真，或用来满足聆听者对音色的不同爱好。反馈式音调控制电路只改变电路频率响应特性曲线的转折频率，而不改变其斜率。反馈式音调控制电路可以很好地补偿音响系统的频率失真，而且适应于人耳的听觉特性。电路设计如图3.11.1所示。电路中R1、R2、C3、C4和RP1 组成低音反馈网络R6、C1、RP2组成高音反馈网络，对于输入中的低频成分，C1可视为开路，其等效电路如图3.11.2所示。对于输入中的高频成分C3、C4可视为短路，其等效电路如图3.11.3所示。
1、反馈式音调控制等效电路 2、低音控制等效电路
3、高音控制等效电路 将图3.11.1电路进行仿真得到表3.11.1仿真数据。 频率点RP1 50% PR2 50% RP1 0% PR2 50% RP1 100% PR2 50% RP1 50% PR2 0% RP1 50% PR2 100% 100HZ 1.0V 105.7mV 3.2V 1.0 V 1.0 V 5K HZ 1.0 V 656 mV 970 mV 6.6 V 128mV 图3.11.4（a）、（b）、（c）分别用示波器仿真了电位器调节在不同的位置时的输出波形。
（a）RP1、RP2 电位器分别调到50%处时的仿真波形
（b）电位器RP1调到100%RP2调50%，输入为100HZ时的仿真波形
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
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
目录 第1章绪论 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2 选题的目的 (3) 1.3 选题的意义 (3) 1.4 本课题主要研究内容 (4) 第2章音调控制电路分析 (4) 2.1 音调控制电路的基础知识 (4) 2.1.1 什么是音调控制 (4) 2.1.2音调控制电路的分类 (5) 2.2 电容器的音调控制电路 (11) 第3章整机电路的设计 (17) 3.1 技术要求 (17) 3.2整机电路图 (18) 第4章音调控制电路的安装与调试 (19) 4.1 电路安装与调试技术 (19) 4.1.1 合理布局、分级装调 (19) 4.1.2 调试技术 (19) 第5章课程设计体会 (20) 第6章参考文献 (21)
高低音调节电路
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。 音调控制电路大致可分为两大类：衰减式和负反馈式。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。 1．衰减式音调控制电路。 典型电路如图： 衰减式音调控制典型电路 高音、低音分开调节：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：（1）R1≥R2； （2）W1和W2的阻值远大于R1、R2； （3）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。
多级放大电路的输入级与音调控制电路的设计报告
多级放大电路的输入级与音调控制电路的 设计报告 一、 总体方案设计与设计要求 1、设计任务 放大倍数10>U A ,mv U i 50<，输入电阻Ω>k R i 500； 频率范围Hz f L 20=，kHz f H 20=； 音调控制范围 低音dB Hz 12100± 高音dB kHz 1210± 音调控制信号源内阻Ω 二、 单元电路的设计与选择 （一）、输入级的计算 因为整个电路的放大倍倍数靠第一级，为了保证总增益，设121=um A 。 选V 1为3DJ6实测参数 mA I DSS 2= () V U off GS 5.1-= V mA g m /1= 转移特性见图 为了减小噪声系数输入级静态工作点选 V U GS 1-=即V U S 1= 则() mA U U I I off GS GS DSS DQ 22.012 =??? ? ? ?-= Ω == +k I U R R DQ S 5.432 取V U DS 5.4= 则V U U U S DS D 5.5=+= 因输入级的电源有运放经有源滤波器滤波后提供，设有源滤波电路的降压5V ，则漏极电压V V DD 10=,故 Ω =-= k I U V R DQ D DD 204 因为第二级为射极输出器，输入电阻很高，则第一级放大倍数由漏极电阻4 R ! 模拟电路设计性实验~音调控制电路的设计 实验目的： ★掌握音调控制电路的设计与参数的估算与测试 ★提高综合电路和设计和调试的能力。 实验原理：音调控制是指人为地调节输入信号的低频、中频、高频成分的比例，改变音响系统的频率响应特性，以补偿音响系统各环节的频率失真，或用来满足聆听者对音色的不同爱好。反馈式音调控制电路只改变电路频率响应特性曲线的转折频率，而不改变其斜率。反馈式音调控制电路可以很好地补偿音响系统的频率失真，而且适应于人耳的听觉特性。电路设计如图所示。电路中R1、R2、C3、C4和RP1组成低音反馈网络R6、C1、RP2组成高音反馈网络，对于输入中的低频成分，C1可视为开路，其等效电路如图所示。对于输入中的高频成分C3、C4可视为短路，其等效电路如图所示。 ? 1、反馈式音调控制等效电路 2、低音控制等效电路 3、高音控制等效电路 ) 将图电路进行仿真得到表仿真数据。 图（a）、（b）、（c）分别用示波器仿真了电位器调节在不同的位置时的输出波形。 （a）RP1、RP2 电位器分别调到50%处时的仿真波形） （b）电位器RP1调到100%RP2调50%，输入为100HZ时的仿真波形 （c）电位器RP1调到50%RP2调到0%，输入为5000HZ时的仿真波形图电位器RP1、RP2处在不同位置时的仿真波形。 从以上仿真结果可以看出当可变电阻RP1调节在100％时，低音提升量最大，约为。当RP1调节在0％时，低音衰减量最大约为 mV。当RP2调节在0％时，高音提升量最大约为，当RP2调节在100％时，高音衰减量最大约为128mV。 实验结论：音调控制器只对低音频和高音频的增益进行提升和衰减，中音频的增益保持不变。因此，音调控制器的电路可以由低通滤波器与高通滤波器构成。 调试心得及体会：人类的每一个进步都是从科学上一点一滴累积起来的，在调试的过程中我渐渐感受到了科学的兴趣。 音调控制电路 音调控制电路 音调控制电路的作用主要是为了满足听音者自己的听音爱好，通过对声音某部分频率信号进行提升或者衰减，使整个的声场更加符合听音者对听觉的要求。一般音响系统中通常设有低音调节和高音调节两个旋钮，用来对音频信号中的低频成分和高频成分进行提升或衰减。比较高档的音响设备中多采用多频段频率均衡方式，以达到更细致地校正频响的效果。 高低音调节的音调电路，根据其在整机电路中的位置，可分为衰减式、负反馈式以及衰减负反馈混合式音调控制电路三种。这种电路一般使用高音、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。 图4所示为负反馈式高低音调节的音调控制 电路。该电路调试方便、信噪比高，目前大多数的普及型功放都采用这种电路。图中C1、C2的容量大于C3，对于低音信号C1与C2可视为开路，而对于高音信号C3可视为短路。低音调节时，当W1滑臂到左端时，C1被短路，C2对低音信号容抗很大，可视为开路；低音信号经过R1、R3直接送入运放，输入量最大；而低音输出则经过R2、W1、R3负反馈送入运放，负反馈量最小，因而低音提升最大；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，因C3对高音信号可视为短路，高音信号经过R4、C3直接送入运放，输入量最大；而高音输出则经过R5、W2、C3负反馈送入运放，负反馈量最小，因而高音提升最大；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。使用时必须注意的是，为避免前级电路对音调调节的影响，接入的前级电路的输出阻抗必需尽可能地小，应与本级电路输入阻抗互相匹配。 图5所示为衰减式高低音调节的音调控制电路。电容C1、C2的容量大于电容C3、C4；对于高音信号C1与C2可视为短路，而对于低音信号则可视为开路；C3与C4对于高音信号可视为短路，而对于中低音信号则可视为开路，具体原理分析读者可自行参考图4的情况分析。 电子电工综合实验 ——模拟部分 实验报告 一．实验目的 1、综合运用所学的电子电路知识，设计满足一定指针的音频放大器； 2、熟悉使用Multisim仿真软件辅助电子项目设计，并指导硬件实现的过程。 二．实验电路原理图 音频放大器实验原理图为 三．各部分工作原理和电压增益分配 1.前置放大电路 前置放大电路电压放大倍数由反馈电阻13R R 和的比值决定，电压增益为121 3 == R R A V ，输出电压为： i O V R R V 1 31== ΩΩ k k 112mV mV 12010=? 2.音调控制电路 实验原理：音调控制电路主要实现高，低音的提升和衰减。如图所示，f 1Z Z 和是由RC 组成的网络，放大电路为集成运算放大器，1 Z Z V V A f i o f - ≈= . 设32121321,9,C C C R R R R R R R W W >>======,当信号频率不同时，f Z Z 和1阻值不相同，f A v 会随着频率的改变而变化。其频率特性曲线如下图所示。 图中所示0f 是中心频率，一般增益为0 dB;其中2121,,,H H l l f f f f 分别为低音到中低音，中低音到中音，中音到中高音，中高音到高音的转折频率，一般取1l f 为几十赫兹，而 2l f =101l f ，2H f 一般为几十千赫兹，2H f =101H f 。音调控制只针对于高、低音的增益进 行提升、衰减，而中音的增益基本是保持不变的。因此音调控制级电路是由低、高通滤波器组成，下面对电路进行分析。 （1） 信号在中频区 由于321C C C >>=，因此低，中频区的3C 可视为开路，中，高音频区1C ，2C 则可以视为短路。又因为741A μ开环增益很高，放大器输出阻抗又很高，所以0'≈≈E E V V （虚地）。因此，R 3的影响可以忽略。因此，在中频区可以绘制出音调控制级的等效电路如图6所示，根据假设R 1=R 2，于是得到该电路的电压增益dB A Vf 0=。 （2）信号在低频区 因为C 3很小，C 3、C 4支路可视为开路。回馈网络主要由上半边起作用。同样因为741A μ开环增益很高，放大器输出阻抗又很高，所以0'≈≈E E V V （虚地）。因此，R3的影响可以忽略。 当电位器1w R 的滑动端移动到A 点时，C1被短路，其等效电路如图7（a ）所示。 下面进行电路的幅频特性分析，该电路是一个一阶有源低通滤波电路，其传递函数表达式为： 音调控制电路如上图,由W1，W2，W3，W4，分别实现高音，中音，低音，平衡控制电路，音量电路由于本站的SSE01/SSE02板上已经设有音量电位器，故不再增加，音量电位其中运放U1做为前级信号的缓冲放大，R3/R2的值为1-5倍之间，本站设为2倍放大，可以根据实际的音源情况改变R2的值加以调整，信号通道中的电容C2，C4，C7对音质的影响较大，用高品质量发烧电容德国红WIMA 电容，运算放大器U2选用高品质的发烧运放AD827/OPA2604/NE5532均可以，音色表现不同，烧友可根据自已喜好加以选取，有关前级发烧运放的音色特点请看联系我们中有详细的说明，上图中和常见的功率放大器中的音调控制中只有高低音控制不同是增设中音控制电路，在听音中，中频部分和音乐的临场感关系密切，中频过亮或单薄都将导致临场失真，由W2入相关外围元件构成对1000HZ-2000HZ的中频信号做6-10dB的提升或衰减，达到中频控制的目的。 在电源的设计上这里改用LM317/LM337构成的有源伺服稳压电源，比78/79系列构成的有源伺服电源 相比在电源内阻和噪声低一个数量级，纹波抑制更强，和一些相对复杂的洼田式具有电源结构简单，性能稳定的优点，在成本上虽提高了些，但是实际使用上对音质的改善也相当的明显。电路图如上图，输入电压为交流双12V-双18V均可，其中影响电压精度的电阻R14/Re14,R15/Re15的参数要一致，这样才能达到正负电源的良好对称性，输出的电压值不一定为双15V，但是正负电压达到一致（一般运放电压为DC双12V-双15V均可正常工作） PCB板设计图如下 PCB设计上充分的地考虑到用高速率的运放使用上的严格要求，在离ＩＣ电源脚最近的位置增加WIMA CBB退耦电容，电路的电源远离小信号处理部分，增加地线隔离措施，以及严格的一点接地布线措施，使用本板得到最佳的信噪比。 下面是本站最近从厂家定做的本页介绍的用发烧运放制作的带高，中，低，平衡的音调控制板实物图片。 用AD827/OPA2604/NE5532制作的负反馈高中低音调电路 音调控制电路的作用是用于适时调整音色，使之符合各种不同的听音要求，用来补偿音源的录音缺陷或音箱的频响等，由于其结构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，在一些网友的观点是音响系统特别是音频功率放大电路中以简洁为上的原则为上，减少信号通道中多余功能电路，以达到原汁原味的听音效果，笔者也赞成这种说法，问题是如果你已拥有够发烧级的高档音箱单元，它的高低频响应达到一个理想的较为平坦曲线，这种说法是对的，而多数人拥用的箱体单元是普通的低价市面货，加上音调电路来改善它的高低频延伸，在听音效果上还是相当的一个投资少见效快的一个途径。 音响电路的种类有RC衰减式和反馈式两面种，还有本站价绍的AA类音调电路（实际上也是 RC衰减式，只不过前级用AA类放大），两种电路各有优缺点，RC电路由于为无源元件，电路工作稳定，相位特性好，但是信噪比差，对前后级放大电路输入输出阻抗的要求较高，易受外界磁场的干挠，还有一个是对高低音的控制范围较小。负反馈式音调电路有一定的增益，信噪比高，非线性失真较小，电路的动态范围大，但是由于电路处于深度负反馈状态，如果布线设计不合理的易产生自激，综合以上的两种电路的优缺点，本站决定选用反馈式音调电路来配合本站的SSE01/SSE02，理由是它的缺点可以在精心合理的布线中加以克服，同时在运放的输出端和反相输入端加入防自激的相位补偿电容，在运放的电源供电脚4, 8脚最近的位置加入电源退耦电容，这样也为使用转换速率较高对电路设计和布线要求较高的发烧运AD82 7/OPA2604做音调控制创造条件，不选用RC电路另外一原因是本站的曾搞出的AA音调板并定做出成品，在实际上和SSE01/SSE02板配合时信噪比不理想且易受电源变压器的磁场干挠，故放弃它重新设计为下面介绍的SSE06 HIFI音调板，在实际配合本站的SSE01／SSE02板时通过更换不同的运放，均达到相当满意听音效果。 音调控制电路如上图,由W1，W2，W3，W4，分别实现高音，中音，低音，平衡控制电路，音量电路由于本站的SSE01/SSE02板上已经设有音量电位器，故不再增加，音量电位其中运放U1做为前级信号的缓冲 高性能音调控制芯片LM4610简介、原理图及应用电路图 ◆芯片简介 LM4610是美国国半公司(NS)出品的直流音频前级控制电路。具备直流电压控制音调/音量控制/双声道平衡调节/3D声场增强/等响度补偿等较完善的前级控制功能。可应用在广播、电视和音响系统的均衡电路中。 ◆特点及主要性能 ◇LM4610具有集成度高，外围元件少，电路简洁；功能完善，性能优异；低失真，高讯噪比等特点。 ◇宽电源电压范围 9V到16V (推荐12V) ◇音量调节范围大 75 dB(典型值) ◇音调控制，± 15 dB(典型值) ◇通道分离，75 dB(典型值) ◇低失真，0.06％，(输入电平0.3 Vrms) ◇高信噪比，80 dB(输入电平0.3 Vrms) ◆引脚功能描述 LM4610采用24脚双列直插式封装(DIP24)。其引脚及主要功能如下图：2脚和23脚，信号输人端；3脚和22脚，3D声场处理控制端（两脚通过电容相连，起3D声场处理作用）；4脚和21脚，接高音提升电容（0.01μF）；6脚，高音控制输人端；8脚和17脚，接低音提升电容（0.39～0.47μF），改变高、低音的电容可改变高、低音的音调反应；10脚和15脚，信号输入端；11脚，平衡控制输入端；12脚和24脚，电源地；13脚，正电源端；14脚，音量控制输入端；16脚，低音控制输入端。 ◆应用电路实例 下图为LM4610芯片的应用电路实例。具有高音调节、低音调节、音量调节、左右声道平衡度调节、等响度调节等功能。 ◆制作要点 ◇输入信号用10kΩ左右的电阻进行适当的分压可以防止因信号过大产生的失真。 ◇输出端串联的47Ω电阻R2、R3是防止负载电容过大引起的自激。 ◇步线采用一点接地可以降低电源噪声对信号的影响。电源输入及退藕并接0.1uF电容可以降低高频噪声。 模拟电路课程设计 课程题目：音调控制电路设计 一、设计目的 ·初步了解音调控制电路的工作原理及调整方法。 ·掌握简单音调控制电路的工程计算，进一步了解电子线路的频率特性等理论。 二、设计任务和要求。 1．设计一音调控制电路，其技术指标和要求 a，通频带；20Hz---20kHz; b,音调控制范围：100Hz;±12dB; 10kHz;±12Db; C,失真度；γ<2%. 三、实验原理 本实验采用反馈型音调控制电路，放大器A是一理想放大器，有下图a知 R1=R2=R3=R R4=R/3 R5=R7=9R C1>>C2 当信号频率在低音频率区时，可把C2近似看成开路，信号的传输和 反馈主要有上半部分电路完成，如图b， 当信号频率工作在高音频区时，C1可近似看成短路，如图c，下半部分是频率特性的主要因素，R7是高音调节电位器。 图a 图b 50% 27kΩ Key=A 图c 定量分析如下： 1，信号频率在低音频区 图b 有简化电路电路图b可知 1）低音频提升： 当R5滑动到最右边，如图c， 其中Z1=R1，Z2=R2+(R4//(1/jwC1)) A=Z2/Z1=(R2+R4)/R1*(1+j*w*R2*W1*C1/(R2+R4))/(1+j*w*w11) wl1=1/W1C1 wl2=(R2+R4)/W1*R2*C1 则有，à=（R2+R4）/R1*(1+j*(w/wl2))/(1+j*(w/wl1)) |A|=(R2+R4)/R1*√[(1+(w/wl2)2)/(1+(w/wl1)2)] 有图中数据知：(R2+R4)/R1=10 wl2=10wl1 当信号频率在中音频范围时，w>>wl2,求得： à=（R2+R4）/R1* wl1/ wl2=10*1/10=1 当信号频率继续降低到w=wl2，由式得： 音调控制电路 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。 音调控制电路的分类 音调控制电路大致可分为两大类：衰减式和负反馈式。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。 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： （1）R1≥R2； （2）W1和W2的阻值远大于R1、R2； （3）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。 2016年南京师范大学电子 设计竞赛 音调控制电路（D题） 参赛组别：大二 参赛组号：32 队员：张研、施明堃、刘事成 目录 一、设计任务和功能要求 (3) 二、摘要 (5) 三、设计原理概述 (5) 四、电路方案论证 (7) 五、电路参数计算及系统参数协调 (9) 六、系统原理总图 (13) 七、仿真与测试 (14) 八、元器件清单 (22) 九、参考文献 (22) 音调控制电路（ D 题） 一、 设计任务和功能要求 1、任务 设计制作一个音响系统中的音调控制器。音调控制器的输入音频信号范围不小于50Hz ～20kHz ，输入信号幅度为250mV 。音调控制器能对低音频和高音频的增益进行提升或衰减，中音频的增益保持0dB 不变，其幅频特性曲线如图1所示。 图1 音调控制器的幅频特性曲线 2、要求 1．基本要求 （1）输入信号频率为?0=1kHz 时，增益为0dB ，误差不大于1dB （输入250mV 时，对应输出幅度不超过280mV ～223mV ）。 （2）输入信号频率为?LX =100Hz 时，增益为 dB （输入250mV 时，对应输出幅度1000mV ～63mV ）连续可调，波形无明显失真。 （3）输入信号频率为?HX =10kHz 时，增益为 dB （输入250mV 时，对应输出幅度1000mV ～63mV ）连续可调，波形无明显失真。 2．发挥部分 （1）输入信号频率为?L1=40Hz 时，增益为 dB （输入250mV 时，对应输出幅度2500mV ～25mV ）连续可调，波形无明显失真。 （2）输入信号频率为?H2=25kHz 时，增益为 dB （输入250mV 时，对应输出幅度2500mV ～25mV ）连续可调，波形无明显失真。 （3）输入信号频率为?L2=400Hz 时，增益为0dB ，误差不大于 dB （输入250mV 时，对应输出幅度输入250mV 时，对应输出幅度不超过353mV ～177mV ）。 （4）输入信号频率为?H1=2.5kHz 时，增益为0dB ，误差不大于 dB （输入250mV 时，对应输出幅度不超过353mV ～177mV ）。 （5）其他。 f f L1 f LX f L2 f 0 f H1 f HX f H2 (40Hz) (100Hz) (400Hz) (1kHz) (2.5kHz) (10kHz) (25kHz) -12 -20 6dB/倍频程 0 自制高品质音调电路 功放系统中无论是低档还是高档机，除了音量控制外都有音调控制电路，在一些低档机厂家为节省成本，其音调部分仅采用阻容式，当音调调节时往往使得高低音相互干扰，而且缺乏力度和清晰感，听起来非常浑浊杂乱，听久了令人烦燥不安，这些机子弃之又觉浪费，但 功放系统中无论是低档还是高档机，除了音量控制外都有音调控制电路，在一些低档机厂家为节省成本，其音调部分仅采用阻容式，当音调调节时往往使得高低音相互干扰，而且缺乏力度和清晰感，听起来非常浑浊杂乱，听久了令人烦燥不安，这些机子弃之又觉浪费，但用之又不满意，如果有动手能力的话，很有必要花几十元对其动动手术（摩机）-----制作一款高品质的音调板来替换原机音调部分。下面就向广大发烧友介绍几款品质极佳的音调电路供爱好者选择。其中以LM4610N、LM1036N最佳，LM4610N是在LM1036N的基础上增加了3D音场效果处理功能的新一代发烧精品，笔者建议首选LM4610N。 图1是由2块NE5532N组成的高中低音音调及音量控制电路（图中仅画一声道，另一声道完全一样），原理为：信号经IC1（作缓冲放大及隔离作用，避免负载与信号源之间的影响）进入由电阻电容组成的三个频率均衡网络，即高音、中音、低音的频率，当调节RP1---RP3相应的低中高频就会相应地进入由IC2及其反馈电路组成的反相放大器电路，调节RP1---RP3就是提升或衰减了高中低音，从而实现了音频调节作用。需要说明一点是所采用的NE5532N必须是正宗品，如美国大S的、飞利浦的，这样才使行本电路的信噪比、动态范围、瞬态响应和控制效果均达到相当高水准。（欲获更高的水准NE5532N可换为NE5535N、OP275、AD827JN等精品运放，当然价格就高一点了）。 图2是采用二阶RC有源二分频电路，该电路由2块NE5532N构成（图中仅画一声道，另一声 功放系统中无论是低档还是高档机，除了音量控制外都有音调控制电路，在一些低档机厂家为节省成本，其音调部分仅采用阻容式，当音调调节时往往使得高低音相互干扰，而且缺乏力度和清晰感，听起来非常浑浊杂乱，听久了令人烦燥不安，这些机子弃之又觉浪费，但用之又不满意，如果有动手能力的话，很有必要花几十元对其动动手术（摩机）–––––制作一款高品质的音调板来替换原机音调部分。下面就向广大发烧友介绍几款品质极佳的音调电路供爱好者选择。其中以LM4610N、LM1036N最佳，LM4610N是在LM1036N的基础上增加了3D音场效果处理功能的新一代发烧精品，笔者建议首选LM4610N。 图1是由2块NE5532N组成的高中低音音调及音量控制电路（图中仅画一声道，另一声道完全一样），原理为：信号经IC1（作缓冲放大及隔离作用，避免负载与信号源之间的影响）进入由电阻电容组成的三个频率均衡网络，即高音、中音、低音的频率，当调节 RP1–––RP3相应的低中高频就会相应地进入由IC2及其反馈电路组成的反相放大器电路，调节RP1–––RP3就是提升或衰减了高中低音，从而实现了音频调节作用。需要说明一点是所采用的NE5532N必须是正宗品，如美国大S的、飞利浦的，这样才使行本电路的信噪比、动态范围、瞬态响应和控制效果均达到相当高水准。（欲获更高的水准NE5532N可换为NE5535N、OP275、AD827JN等精品运放，当然价格就高一点了）。字串4 字串5 图2是采用二阶RC有源二分频电路，该电路由2块NE5532N构成（图中仅画一声道，另一声道相同），图中IC1A与IC1B分别组成低通与高通滤波器，完成音频信号的分割，再分别送到高低音音量控制电位器再分别进入高低音功放电路去推动高音喇叭和低音喇叭。利用该电路的缺点是要多增加一对功板电路及增多一组接线柱。相对来说需要多花点钱，但采用前级分频的优点却是非常明显的：①改善了低音音质；②兼顾了高低音扬声器的发声效率； N E5532N组成的高中低音音调及音量控制 电路 功放系统中无论是低档还是高档机，除了音量控制外都有音调控制电路，在一些低档机厂家为节省成本，其音调部分仅采用阻容式，当音调调节时往往使得高低音相互干扰，而且缺乏力度和清晰感，听起来非常浑浊杂乱，听久了令人烦燥不安，这些机子弃之又觉浪费，但用之又不满意，如果有动手能力的话，很有必要花几十元对其动动手术（摩机）–––––制作一款高品质的音调板来替换原机音调部分。下面就向广大发烧友介绍几款品质极佳的音调电路供爱好者选择。其中以 LM4610N、LM1036N最佳，LM4610N是在LM1036N的基础上增加了3D音场效果处理功能的新一代发烧精品，笔者建议首选 LM4610N。 图1是由2块NE5532N组成的高中低音音调及音量控制电路（图中仅画一声道，另一声道完全一样），原理为：信号经IC1（作缓冲放大及隔离作用，避免负载与信号源之间的影响）进入由电阻电容组成的三个频率均衡网络，即高音、中音、低音的频率，当调节RP1–––RP3相应的低中高频就会相应地进入由IC2及其反馈电路组成的反相放大器电路，调节 RP1–––RP3就是提升或衰减了高中低音，从而实现了音频调节作用。需要说明一点是所采用的 NE5532N必须是正宗品，如美国大S的、飞利浦的，这样才使行本电路的信噪比、动态范围、瞬态响应和控制效果均达到相当高水准。（欲获更高的水准NE5532N可换为NE5535N、OP275、AD827JN等精品运放，当然价格就高一点了）。字串4 字串5 图2是采用二阶RC有源二分频电路，该电路由2块NE5532N构成（图中仅画一声道，另一声道相同），图中IC1A与IC1B分别组成低通与高通滤波器，完成音频信号的分割，再分别送到高低音音量控制电位器再分别进入高低音功放电路去推动高音喇叭和低音喇叭。利用该电路的缺点是要多增加一对功板电路及增多一组接线柱。相对来说需要多花点钱，但采用前级分频的优点却是非常明显的：①改善了低音音质；②兼顾了高低音扬声器的发声效率；③解决了以住电路中高低音扬声器联接时存在的阻抗不匹配问题；④音调调节的动态范围明显变大。正是如此很多发烧友都爱玩电子分频功放。字串6 字串3 高品质音调电路的制作 功放系统中无论是低档还是高档机，除了音量控制外都有音调控制电路，在一些低档机厂家为节省成本，其音调部分仅采用阻容式，当音调调节时往往使得高低音相互干扰，而且缺乏力度和清晰感，听起来非常浑浊杂乱，听久了令人烦燥不安，这些机子弃之又觉浪费，但用之又不满意，如果有动手能力的话，很有必要花几十元对其动动手术（摩机）–––––制作一款高品质的音调板来替换原机音调部分。下面就向广大发烧友介绍几款品质极佳的音调电路供爱好者选择。其中以LM4610N、LM1036N最佳，LM4610N是在LM1036N的基础上增加了3D音场效果处理功能的新一代发烧精品，笔者建议首选LM4610N。 图1是由2块NE5532N组成的高中低音音调及音量控制电路（图中仅画一声道，另一声道完全一样），原理为：信号经IC1（作缓冲放大及隔离作用，避免负载与信号源之间的影响）进入由电阻电容组成的三个频率均衡网络，即高音、中音、低音的频率，当调节RP1–––RP3相应的低中高频就会相应地进入由IC2及其反馈电路组成的反相放大器电路，调节RP1–––RP3就是提升或衰减了高中低音，从而实现了音频调节作用。需要说明一点是所采用的NE5532N必须是正宗品，如美国大S的、飞利浦的，这样才使行本电路的信噪比、动态范围、瞬态响应和控制效果均达到相当高水准。（欲获更高的水准NE5532N可换为NE5535N、OP275、AD827JN等精品运放，当然价格就高一点了）。 图2是采用二阶RC有源二分频电路，该电路由2块NE5532N构成（图中仅画一声道，另一声道相同），图中IC1A与IC1B分别组成低通与高通滤波器，完成音频信号的分割，再分别送到高低音音量控制电位器再分别进入高低音功放电路去推动高音喇叭和低音喇叭。利用该电路的缺点是要多增加一对功板电路及增多一组接线柱。相对来说需要多花点钱，但采用前级分频的优点却是非常明显的：①改善了低音音质；②兼顾了高低音扬声器的发声效率；③解决了以住电路中高低音扬声器联接时存在的阻抗不匹配问题；④音调调节的动态范围明显变大。正是如此很多发烧友都爱玩电子分频功放。 扩音机RC型音调控制电路分析 在高传真扩音机的前置级中，为什么通常要加入音调控制电路呢？我们知道，一般语言和音乐，在重放音时所需的频率范围是不同的。语言放音的频率范围为100赫至几千赫，交响乐放音的频率范围则应大于40～14000赫，这样它们对放大电路的频响要求就不一样。再加上放音环境条件有差异，每个人在听觉上习惯爱好也不同，所以在扩音机电路中常常需要加入音调控制电路，用它来按实际要求突出或减弱高音区或低音区，以期改善音质。 常用音调控制电路有两种: 一种是衰减型RC音调控制电路，另一种是反馈型音调控制电路。本文先谈谈第一种。 RC型音调控制电路高音调整原理 电路图见图1，图中W1 为高音控制电位器。因为C3 、C4 的容量大于C1、C2 的容量，因此对高频信号而言，C3 、C4 可视为短路。于是高音调整电路可简化为图2。当W1 活动臂移至最上端A点时，因为W1 阻值远远大于R2，W1 、C2 支路可视为开路，所以图2可等效为图3a。又因C1对低音和中音来讲，可视为开路，所以在频率比较低时，V2 ／V1 ＝R2 ／（R1 ＋R2 ）。图3a对高频来讲，C1 的容抗很小，高频信号可以顺利通过，因此，相对于低音来说，高音的音量提高了。当频率高到一定程度时，C1 可视为短路，V2 就几乎等于 V1 了。图3b为图3a 电路的提升特性，图3b中的实线为控制特性的精确值，虚线代表近似值。高音开始转折的频率fH1 =1／2πC1R1，由此点开始，频率每升高一倍，信号的提升量增大6分贝左右；fH2为特性由提升转入平坦的转折频率，fH2 =（R1+R2 ）／2R1R2C1 。如果设R1=10R2，则当f=10fH1 时，频率增大10倍，电压的传输比将相对提高20分贝（10倍）。 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： 08 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 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 目录 第1章绪论 (3) 课题背景 (3) 选题的目的 (3) 选题的意义 (3) 本课题主要研究内容 (4) 第2章音调控制电路分析 (4) 音调控制电路的基础知识 (4) 什么是音调控制 (4) 音调控制电路的分类 (5) 电容器的音调控制电路 (11) 第3章整机电路的设计 (17) 技术要求 (17) 整机电路图 (18) 第4章音调控制电路的安装与调试 (19) 电路安装与调试技术 (19) 合理布局、分级装调 (19) 调试技术 (19) 第5章课程设计体会 (20) 第6章参考文献 (21) 第1章绪论 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。 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 音调控制电路 音调控制电路音调控制电路的作用主要是为了满足听音者自己的听音爱好，通过对声音某部分频率信号进行提升或者衰减，使整个的声场更加符合听音者对听觉的要求。一般音响系统中通常设有低音调节和高音调节两个旋钮，用来对音频信号中的低频成分和高频成分进行提升或衰减。比较高档的音响设备中多采用多频段频率均衡方式，以达到更细致地校正频响的效果。 高低音调节的音调电路，根据其在整机电路中的位置，可分为衰减式、负反馈式以及衰减负反馈混合式音调控制电路三种。这种电路一般使用高音、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。 图4所示为负反馈式高低音调节的音调控制电路。该电路调试方便、信噪比高，目前大多数的普及型功放都采用这种电路。图中C1、C2的容量大于C3，对于低音信号C1与C2可视为开路，而对于高音信号C3可视为短路。低音调节时，当W1滑臂到左端时，C1被短路，C2对低音信号容抗很大，可视为开路；低音信号经过R1、R3直接送入运放，输入量最大；而低音输出则经过R2、W1、R3负反馈送入运放，负反馈量最小，因而低音提升最大；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，因C3对高音信号可视为短路，高音信号经过R4、C3直接送入运放，输入量最大；而高音输出则经过R5、W2、C3负反馈送入运放，负反馈量最小，因而高音提升最大；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。使用时必须注意的是，为避免前级电路对音调调节的影响，接入的前级电路的输出阻抗必需尽可能地小，应与本级电路输入阻抗互相匹配。 图5所示为衰减式高低音调节的音调控制电路。电容 C1、C2的容量大于电容C3、C4；对于高音信号C1与C2可视为短路，而对于低音信号则可视为开路；C3与C4对于高音信号可视为短路，而对于中低音信号则可视为开路，具体原理分析读者可自行参考图4的情况分析。音调控制电路的设计
音调电路
音调控制电路模拟部分
用AD827OPA2604NE5532制作的负反馈高中低音调电路
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LM4610音调控制芯片
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音调控制电路
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RC型音调控制电路分析
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