长沙学院 课程设计 音调控制器 音调控制器 音调控制器
单片机课程设计报告电子音调发生器

单片机课程设计实验报告电子音调发生器:日期:2009年6月29日星期一目录〔一〕实验目的0〔二〕设计任务及要求1〔三〕工作原理及设计思路1〔四〕实现功能设计2〔五〕软件设计3〔六〕电路设计58〔七〕调试59〔八〕实验体会60〔一〕实验目的1.了解计算机发声原理。
2.熟悉定时器和键盘扫描电路的工作原理及编程方法。
〔二〕设计任务及要求利用实验平台上的开关k0-k7和蜂鸣器设计电子音调发生器,要求:1.利用实验平台上开关k0-k7进展音调选择,即拨动不同的开关产生不同的音调,依次拨动K0~K7,蜂鸣器发出1234567i八个音调。
2.编写2支歌曲,并可进展选择播放。
〔三〕工作原理及设计思路音节由不同频率的方波产生,音节与频率的关系如表1所示。
要产生音频方波,只要算出*一音频的周期〔1/频率〕,然后将此周期除以2,即为半周期的时间。
利用计时器计时此半周期时间,每当计时到后就将输出方波的I/0反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O反相,就可在I/O脚得到此频率的方波。
在ZKS-03实验仪上,产生方波的I/O脚选用P1.7,通过跳线选择器JP1将单片机的P1.7与蜂鸣器的驱动电路相连。
这样P1.7输出不同频率的方波,蜂鸣器便会发出不同的声音。
另外,音乐的节拍是由延时实现的,如果1拍为0.4秒,1/4拍是0.1秒。
只要设定延时时间,就可求得节拍的时间。
延时作为根本延时时间,节拍值只能是它的整数倍,每个音节相应的定时器初值*可按下法计算:〔1/2〕*(1/f)=(12/fose)*(216-*)即*=216-(fose/24f)其中f:音调频率,当晶振fose=11.0592MHz时,音节“1〞相应的定时器初值为*,则可得*=63777D=F921H 其它的可同样求得。
表1〔四〕实现功能设计实现两个主要功能:电子琴与音乐播放;一个辅助功能:在液晶上显示相关信息。
1、电子琴:4*4的矩阵16个按键,按键0实现两个功能的切换,其余按键分别发出音调低音5、6、7,中音1、2、3、4、5、6、7,高音1、2、3、4、5。
试析多段式数字音调控制器设计

试析多段式数字音调控制器设计1 概述在音频信号的拾取及通过各类音响设备的传输过程中,由于音响设备或器件的幅频特性并非完全平坦的理想特性,这样就改变了原信号中不同频率成分信号的幅度。
而音调控制器就是一个可以人为改变信号高、低频成分的增益设备。
一个好的音调控制器有以下四个方面的作用:一是最基本的作用,能补偿、校正音响设备所产生的频率失真;二是可以校正剧场等放音场所传输增益的频率失真;三是可以调整信号中易反馈的频率成分,从而抑制声反馈提高传声效果;四是在音乐艺术创作中利用它来渲染气氛、刻画演员个性,提高艺术表现效果。
音调控制器可以采用电感、电容、电阻元件组成的谐振电路来实现。
选择不同的元件参数的组合,可得到各种不同谐振频段、不同增益的谐振器。
采用多个具有谐振特性的谐振器构成了多段式音调控制器。
谐振电路的本质是模拟带通滤波器,虽然可以通过选择不同的元件参数实现频率和增益的调节,但模拟电路元件参数本身具有很大的分散性,标称值与理论值误差较大,导致频率等参数的实测值与理论值误差较大,同时知道频率参数后根据相关公式计算元件参数也很困难,更不利于自动实现,所以利用谐振电路实现多段音调调节存在诸多问题。
本文利用先进的数字信号处理技术,采用数字带通滤波器的设计方法来实现多段式数字音调控制器的设计。
2 数字音调控制器的参数我们知道,数字音调控制器的最主要作用就是能够方便地对所需的频率成分进行提升或衰减,因此分为提升控制器和衰减控制器两类。
所谓提升就是将所需频率成分的幅度加以提高(大于0dB),所谓衰减就是将所需频率成分的幅度加以抑制(小于0dB)。
音调控制器在对所需的频率成分进行提升或者衰减的同时,希望对其他的频率成分无影响。
由上所述,单段理想数字音调控制器的幅频特性如图1所示。
多个单段音调控制器级联就组成了多段数字音调控制器。
依据数字滤波器的基本概念,定义所需操作的频率为数字音调控制器的中心频率f0;提升音调控制器中心频率处对应的信号幅度为增益G,衰减音调控制器中心频率处对应的信号幅度为增益1/G;提升音调控制器0.7G、衰减音调控制器0.7/G增益处对应的频率称为上限截止频率fH和下限截止频率fL,两者之差称为3dB带宽B,即B=fH-fL。
湘教版科学四上3.4《控制声音》教学设计

湘教版科学四上3.4《控制声音》教学设计一. 教材分析《控制声音》是湘教版科学四年级上册第三单元第四课的内容。
这一课的主要内容是让学生了解声音的特征,学会控制声音的大小,并能够运用控制声音的方法解决实际问题。
教材通过生动的图片和实例,引导学生探究声音的特征,培养学生的观察能力和动手操作能力。
二. 学情分析四年级的学生已经具备了一定的观察和动手操作能力,他们对声音有一定的认识,但可能还没有系统地了解声音的特征和控制方法。
在教学过程中,教师需要关注学生的个体差异,引导他们积极参与课堂活动,提高他们的探究能力和解决问题的能力。
三. 教学目标1.知识与技能:了解声音的特征,学会控制声音的大小,能够运用控制声音的方法解决实际问题。
2.过程与方法:通过观察、实验和动手操作,培养学生的观察能力和动手操作能力。
3.情感态度价值观:培养学生对科学的兴趣和好奇心,培养他们关爱环境、关爱他人的意识。
四. 教学重难点1.重点:了解声音的特征,学会控制声音的大小。
2.难点:运用控制声音的方法解决实际问题。
五. 教学方法1.情境教学法:通过生动的场景和实例,引导学生了解声音的特征和控制方法。
2.观察法:引导学生观察实验现象,培养学生的观察能力。
3.动手操作法:让学生亲自动手进行实验,培养学生的动手操作能力。
4.小组合作法:引导学生进行小组讨论和合作,培养学生的团队协作能力。
六. 教学准备1.教具:电脑、投影仪、实验器材(如尺子、玻璃杯、胶带等)。
2.学具:实验记录表、实验报告册。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过一个生活中的实例,如在图书馆要保持安静,引导学生思考声音的控制。
然后引入本课的主题《控制声音》。
2.呈现(10分钟)教师通过PPT展示声音的特征和控制方法,让学生初步了解声音的特征,如音调、响度等,并介绍控制声音的方法,如减小声源的振动幅度、在传播过程中减弱等。
3.操练(10分钟)教师引导学生进行实验,如用尺子振动控制声音的大小,用胶带在传播过程中减弱声音等。
毕业设计149湖南工学院模拟电子音响放大器课程设计

方案三:采用直接给定的音频信号外加音响放大器
采用直接所定的音频信号,是由 MP3 现代音频信号设备,直接给音响放大器。此电路简 单,其优点是:在音频信号具有直接给定的音频频率,在频率方面没有失真效果,而且具有 混响器的效果。本次设计采用这种方案主要是因为:它的设计简单可靠,软硬可相互补充各 自的缺点。同时音响效果也比较好。音响放大电路设计由三部分组成:混合前置放大模块,音 调输出控制模块,功率放大模块。混合前置放大模块作用是将磁带放音机输出的音乐信号混 合放大。音调输出控制模块作用是主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。功率放大模块
图 2.2 电子混响器组成框图
-5-
音响放大器设计
图 2.3 电子混响器实验电路
4.混合前置放大器
混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放 大,这是一个反相加法器电路,输出与输入电压的关系为 V0=-(Rf/R1*V1+Rf/R2*V2) 式中,V1 为话筒放大器输出电压;V2 为放音机输出电压。 音响放大器的性能主要由音调控制器与功率放大器决定,下面详细介绍这两级电路工作原 理及其设计方法。
4. 主要技术指标
额定功率: Po≥0.3W(g <3%); 负载阻抗:R L =10Ω ; 截止频率:fL=50Hz,fH=20kHz; 放大倍数:AVL=AVH≥20dB; 输入阻抗: Ri>>20KΩ 。
5. 仪器设备
低频信号发生器 EE1641B 失真度测量仪 晶体管毫伏表 DA-16 数字万用表 UT2003 双踪示波器 COS5020 或 TDS210 实验万能板 直流稳压电源(双路输出) 元器件及工具 1台 1台 1台 1只 1台 1块 1台 1盒
-2-
数电课程设计报告,,,音乐彩灯控制器

《数电课程设计报告,,,音乐彩灯控制器》摘要:设计滤波电路,实现音乐的音调控制彩灯,彩灯控制器整流滤波高低通滤波,0.707×电子技术课程设计题目名称:音乐彩灯控制器1. 设计任务和要求(1) 任务设计一种组合式彩灯控制电路,该电路由三路不同控制方法的彩灯所组成,采用不同颜色的发光二极管作设计实验。
(2) 要求① 第一路为音乐节奏控制彩灯,按音乐节拍变换彩灯花样。
② 第二路按音量的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。
强音时,灯的亮度加大,且灯被点亮的数目增多。
③ 第三路按音调高低(信号频率高低)控制彩灯。
低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分灯点亮。
摘要随着现代社会经济的飞速发展和夜市的兴起,各种彩灯装饰层出不穷,给城市的夜间带来绚丽的色彩。
夜间漫步于城市的每一个角落,触目可及变幻莫测、摇曳生姿的各式彩灯,无一不诱惑着人们好奇的双眼。
门面店铺灯光装潢大都采用时明时暗或部分循环点亮的流水模式,有新意的要属那些旋转上升变化的广告装饰灯。
在公园里有树状的彩灯,它从底部开始亮起,然后快速沿枝干向上窜升,到达顶端后向各处散开,远远望去犹如仙女散花,煞是好看。
有音乐的娱乐场所,比如说舞厅,酒吧间和咖啡厅的彩灯会随着悠扬的音乐闪烁生辉,这些场所的灯光一般比较幽暗,更加显得彩灯扑朔迷离、捉摸不定,一如可望而不可即的魑魅。
而气势磅礴、规模宏大的当然是大型的节日彩灯,把许多组彩灯进行不同的组合,便得到花样众多的主题字型或代表喜庆吉祥的图案。
这些彩灯不仅增添了节日的气氛,而且丰富了人们多姿多彩的生活。
本文介绍的彩灯控制器是一种组合式彩灯控制电路。
声控彩灯是音乐声响与彩灯灯光的相互组合,使音乐的旋律伴以亮度、颜色和图案不断变换的灯光,使人的视觉和听觉结合在一起获得综合的艺术享受。
本设计伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。
使彩灯在艺术上有了很大的提高,本文的主要内容有以下几点:设计音乐信号放大电路;设计滤波电路,实现音乐的音调控制彩灯;555基本电路构成单稳态实现音乐大小控制彩灯;555基本电路构成多谐电路实现音乐节奏控制彩灯。
带数字显示的八档音量控制器

河南城建学院数字逻辑电路课程设计报告带数字显示的八档音量控制器姓名:武胜敏学号:061408107专业班级:计算机科学与技术0614081班指导老师:樊晓红梁成武所在院系:计算机科学与工程系20010年9月2 日成绩评定·一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。
课程设计成绩评定摘要随着集成电路技术的迅速发展和计算机深入到各个领域,电子电路的计算机辅助设计与分析技术EDA已成为电子电路系统分析和设计的有力工具,并发展成为电子学领域的重要分支。
本设计是在前导验证性认知实验的基础上,进行更高层次的命题设计实验——带有数字显示的八档音量控制器,在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。
以此培养利用模拟、数字电路知识,解决电子线路中常见实际问题的能力,积累实际电子制作经验,目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
1.设计要求:带数字显示的八档音量控制器1)用两个按键控制音量,一个用于增加音量,一个用于减小音量;2)音量控制分为8档,每按键一下,增加或减小一档;3)当音量增加(减小)到最大(最小)时,继续按音量增减开关无效,即音量被保持,不在继续增(减);4)开机时自动恢复音量到最小状态;5)用数码管显示音量的大小值,并随着音量的变化即时改变。
2.设计方法:使用555定时器接成多谐振荡器,它的输出作为脉冲源,向两个4位双向通用移位寄存器74LS194芯片提供移位脉冲。
通过触摸控制电路来改变移位寄存器的左移和右移,移位寄存器左、右的移动则控制发光二极管的亮度,光的亮度影响光敏电阻,最后达到控制音量大小的效果,音量的大小即档数在通过编码器由显示译码器上显示出来。
3.取得成果:通过查阅资料、电路设计、软件仿真,实现了带数字显示的八档音量控制器的电路设计与测试,所设计的电路能够满足音量控制的基本要求,但是由于所学知识有限在部分地方与设计要求有一定出入,在仿真过程中有些功能不能实现。
模电课程设计之音调控制电路
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=RR4=R/3R5=R7=9RC1>>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b50%27kΩKey=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/W1C1wl2=(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=10wl2=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:À=(R2+R4)/R1*√0.5=7.07当信号频率降到w<<wl1,可求得À=(R2+R4)/R1=10根据上诉计算的判断,在中音频区,其闭环增益为0,随着频率的降低,增益将逐渐增大,最大提升倍数是10倍。
音调控制电路设计课件
音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减, 中音频的增益保持0dB不变。因此,音调控制器的电路可由低 通滤波器与高通滤波器构成。
2、由低通滤波器与高通滤波器 构成音调控制器
R1 C1 R4 C3 R3 - +
+
RP1 C2
R2
vi
+
C4
C5 vo
RP2
设电容C1=C2>>C3 ,在中、低音频区 ,C3可视为开路, 在中、高音频区, C1、C2可视为短路 。
f L1 f L2 /10
fL2 fLx 2
x6
f H 2 10 f H 1
根据上面的式子进行计算得,
fH1 fHx 2
x6
f L1 f L2 /10 40hz
fL2 fLx 2x 6 400hz
fH1 fHx 2x 6 2.5Khz f H 2 10 f H 1 25Khz
V RP o 1 R2 1 (j ) / 2 A j V R1 1 (j ) / 1 i
式中,
1 1 / ( RP π RP 1C2 ) 或 f L1 1 /(2 1C2 )
2 (RP π RP 1 R2 ) / ( RP 1R2C2 ) 或 f L2 ( RP 1 R2 ) /(2 1R2C2 )
(2)中频音调特性测量:将f=100Hz,Uim=100mV的正弦波信号加入至音调控制 器的输入端,将输出信号uo的幅值Uom测量值填入表格4-1的f0列中。 (3)低频音调特性测量:将高音电位器RP2滑臂居中,将低音电位器RP1滑臂置于 最左端(A端),保持Uim=100mV,调节信号频率f分别为fL1、fLx、fL2,测量其相应的低 音提升输出幅值Uom,结果填入表4-1的fL1、fLx、fL2三列中;将低音电位器RP1滑臂置 于最右端(B端),重复上述测量过程,测量其相应的低音衰减输出幅值Uom,测量 填入表4-1中。 (4)高频音调特性测量:将低音电位器RP1滑臂居中,将低音电位器RP2的滑臂分 别置于最左端(C端)和最右端(D端),保持Uim=100mV,测量方法同(3),依次测 量输入信号频率分别为fH1、fHx、fH2时的输出幅值Uom,测量结果分别填入表4-1的fH1 、fHx、fH2三列中。
音调控制电路
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。
多段式音调控制器的设计
一 2
2 + A c
( 1 )
,
R2
Xc 2
即整个 电路 的输入 阻抗可等效 为
=
R + j w L , 将
1 代 人式 ( 1 )
电感 量 非 常大 , 这 就 使 电感 元 件 的体 积 不 仅 大 , 且 不 易 于制 作 和调 整 , 而 电感 的线 圈 又容 易 引 入 电磁 感 应 的干 扰 , 而难 取 得 高音 质 效 果 。所 以构 造 模 拟 电感 来替 代 电感元 件 。
【 A b s t r a c t 】 T h e s i m u l a t e d i n d u c t a n c e , t h e r e s o n a n t c i r c u i t a n d p i t c h c o n t r o l l e r a r e i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r . C o n d i t i o n s t o
z
( + 赢)
。
.
Rz+
R:+ c。 2 2
C 2 ( R : R 一 )
[ 基金项 目]山西省 自然科学基金项 目( 2 0 1 4 0 2 1 0 1 9—6 )
● 声 援 ● 投 稿 网址 : h t t p : / / A u d i o E . c n
砑
试。调试结果表 明多段式音调控制器 能够 对整个放声频段 的音频信号 电压 分段进行 提升或衰减 , 来达 到满 意的听
觉效 果 。
【 关键词 】模拟 电感 ; 谐振 电路 ; 音调 控制器 ; 放声频段 【 中图分类号 】T N 6 【 文献标志码 】A
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
长沙学院模拟电子技术课程设计说明书题目音调控制器系(部) 电子与通信工程系专业(班级)姓名学号指导教师起止日期模拟电子技术课程设计任务书(19)系(部):电子与通信工程系专业:电子信息工程指导教师:课题名称音调控制器设计内容及要求1、设计一音调控制器,输入信号为100mV, VCC=+9V2、1kHz处增益为0dB,100Hz和10kHz处有Bd12±的调节范围,dBAAVHVL20≥=。
设计工作量1、系统整体设计;2、系统设计及仿真;3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示;4、提交一份完整的课程设计说明书,包括设计原理、仿真分析、调试过程,参考文献、设计总结等。
进度安排起止日期(或时间量)设计内容(或预期目标)备注第一天课题介绍,答疑,收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书指导老师意见年月日教研室意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业电子信息工程班级设计题目音调控制器指导教师指导教师意见:评定等级:教师签名:日期:答辩小组意见:评定等级:答辩小组长签名:日期:教研室意见:教研室主任签名:日期:系(部)意见:系主任签名:日期:说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类;目录一、引言 (1)(一)衰减式音调控制电路简介 (1)(二)负反馈音调控制电路简介 (2)(三)衰减一一负反馈混合式音调控制电路简介 (2)二、电路设计与原理分析 (4)方案一:电容器的音调控制电路 (4)方案二:负反馈式音调控制电路 (4)(一)当f<f0时 (5)(二)当f>f0时 (7)三、实验电路参数确定 (9)四、用Multisim软件仿真 (10)(一)实验原理图仿真 (10)(二)仿真结果 (11)1、当RP1、RP2全移到最左边的情况时 (11)2、当RP1移到最右、RP2移到最左边的情况时 (12)3、当RP1移到最左、RP2移到最右边的情况时 (14)4、当RP1移到最右、RP2移到最右边的情况时 (15)(三)数据处理 (16)五、总结与体会 (17)六、参考文献 (18)一、引言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)衰减一一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。
(一)衰减式音调控制电路简介典型电路如图:衰减式音调控制电路高音、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。
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。
(二)负反馈音调控制电路简介典型电路如图:负反馈音调控制电路图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。
<3> C1.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。
<4> W1.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。
(三)衰减一一负反馈混合式音调控制电路简介典型电路如图:衰减一一负反馈混合式音调控制电路图本设计中,低音输入衰减网络由R1、R3、Wl左臂、C1组成,低音负反馈网络由R2、R3、W1右臂、C2、C6组成.高音输入衰减网络由C3、W2左臂、C5组成,高音负反馈网络。
由C6、C4、w2右臂、C5组成。
低音调节时,当w1滑臂到最左端时,低音信号经R卜R3(Cl被短接)接入运放,此时输入串联网络阻抗最小,对输入信号衰减最小,同时负反馈信号经C6一R2一w1和c2并联一R3送入运放,负反馈阻抗最大,放大倍数最大,低音提升量达到最大;反之,当w 1动臂滑到最右端时,输入信号中的低频信号经R卜w1全部阻值一R3加到运放,此时输入网络阻抗最大,对输入信号衰减最大,同时,运放输出端负反馈信号经C6一R2(C2被短接)一R3送入运放,此时负反馈网络阻抗最小,放大倍数最小,低音信号的衰减量达到最大。
当高音电位器W2的动臂滑到最左端时,输入信号中的高频成分经C3一C5加到运放输入端,此时输入信号衰减量最小,反馈信号经C6-C4-W2全部阻值-C5到运放,负反馈量小,高音达到最大;反之当滑动臂滑到最右端时,输入信号中的高频信号经C3-C2全部阻值-C5加到经C6-C4-C5负反馈到运放输入端,负反馈网络阻抗最小,放大倍数最小,高音符的衰减量随W2右滑而逐渐增大。
这种电路具有衰减式和负反馈式音调控制电路的优点,即电路的失真很小并且控制范围很宽,是前两种电路的一种综合改进,具有更好的实用性。
二、电路设计与原理分析方案一:电容器的音调控制电路音调控制电路如图(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(b)所示.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,RW1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。
当保持如图(a)所示中给出的RC元件数据的比例关系时,电路的控制特性则基本是对称的,实际情况近似于图中的实折线。
调整各电位器时,控制特性则如虚线所示。
在控制特性曲线王,最大提升、衰减时各相应转折频率及对应的传输系数与以前所述曲线相同。
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。
根据如图(b)所示中给出的近似关系式,很容易求出如图(a)所示中的各RC元件数据。
这时,应先给出下级电路的输人阻抗,即这个音调控制电路的负载阻抗RLa另外,还要给定电路的最大提升、衰减量,即相应频率时的相对传输系数。
例如,在最大低音提升频率f'3时的提升量Ad为最大高音提升量为由于在大多数情况下都使控制特性保持对称,因此最大衰减量近似为上面两式的倒数。
这里应当说明,高音时的衰减实际上是很大的。
从如图(a)所示的电路可知,当RW1的动臂滑到C2上端时,高音频信号受到C2的很大衰减。
在图(b)中没有标出转折频率.就是这个原因。
方案二:负反馈式音调控制电路以f0=1kHz为音响的中音频率,设其增益为0dB;fL1低音转折频率(截止频率),其增益为±17 dB;fL2低音频区中音转折频率,其增益为±3dB;fH1高音频区中音转折频率,其增益为±3 dB;fH2高音转折频率(截止频率),其增益为±17dB。
可见音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减,中音频的增益保持0dB不变。
因此,音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器构成。
音调控制器的幅频特性曲线典型负反馈音调控制电路如下图所示。
设电容C1=C2>>C3,在中、低音频区,C3可视为开路,在中、高音频区,C1、C2可视为短路。
下面对下图所示电路进行分析。
典型负反馈音调控制电路(一)当f<f0时当RP1的滑臂在最左端时,对应于低频提升最大的情况,如图C1所示。
当RP1滑臂在最右端时,对应于低频衰减最大的情况,如图C2所示。
C1、低频提升C2、低频衰减对图C1进行分析,所示电路是一个一阶有源低通滤波器,其增益函数的表达式为:其中:①当f<f1时,C2可视为开路,运算放大器的反向输入端视为虚地,R4的影响可以忽略,此时电压增益:②在f=f1时,因为fL2=10fL1,故:取模后得:此时电压增益相对下降3dB。
③在f=fH2时,由增益函数的表达式得取模后得:此时电压增益相对下降17dB。
同理可以得出图C2所示电路的相应表达式,其增益相对于中频增益为衰减量。
(二)当f>f0时C1、C2可视为短路,作为高通滤波器,音调控制器的高频等效电路如图C3所示。