好的低音炮要有一个出色的低音控制电路

模拟电子电路课程设计---低音炮音响设计

模拟电子电路课程设计—低音炮音响设计姓名：专业：学号：31090班级：指导老师：低音炮音响电路设计摘要：低音炮音响是滤出音频中低音信号，对低音信号进行前置放大，达到一定强度后，再进行功率放大。

对于中频信号直接进行放大。

放大后输出的声音发生共振，达到重低音效果。

本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。

整个电路主要由稳压电源、低频信号滤出电路、前置放大器、功率放大器共 4 部分构成。

稳压电源主要是为前置放大器、功率放大器提供稳定的直流电源。

前置放大器主要是电压的放大。

功率放大器实现电流、电压的放大。

波形变换电路是将正弦信号电压变换成规定要求的方波信号。

设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。

实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性,为功率放大器的设计提供了广阔的思路。

关键词：低频信号滤出电路低频信号前置放大电路功率放大电路稳压电源电路目录第一章设计指标 (3)第二章系统框图 (4)第三章单元模块设计 (5)3.1 低频信号滤出电路 (5)3.2 低频信号前置放大电路 (5)3.3 功率放大电路 (6)3.3.1 低频提升功率放大电路 (7)3.3.2 中频信号功率放大电路 (7)3.4 9V直流稳压电源 (8)第四章完整电路及原理分析 (9)4.1 完整电路 (9)4.2 原理分析 (9)第五章元器件清单 (10)第六章电路整体评价 (11)第七章心得体会 (12)参考文献 (13)第一章设计指标低频功率放大器作为音响等电子设备的后级放大电路，它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作，获得良好的声音效果。

同时低频功率放大器又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。

因此设计出实用、简洁、低价格的低频功率放大器是一个发展方向。

低音炮音响电路共有以下部分组成：9V稳压电源、低频信号滤出电路、前置放大器、功率放大器。

低音炮四种典型的接线方法

低音炮四种典型的接线方法
第一种：如果你所选择的功放没有内置解码器，也就是说你必须依赖于DVD机的解码器解码输出超低频信号，那你就可以将此超低频信号从DVD机的超低频输出端直接输入到低音炮的SUB输入端?就可以了。

这种接法依赖于DVD的“杜比/DTS”解码器，因此只有当音源本身录制有超低频信号并输出时，低音炮才会有声音发出；播放CD 碟是不会有声音输出的。

第二种：如果你所选择的功放内置有解码器，此时您的DVD机输出是利用光纤输入到功放，并依赖于功放内置的“杜比数字/DTS”解码器输出超低频信号的，此时你就可以用一对音频信号线将功放背后的超重低频信号（红端和白端）与低音炮的线路输入LINE IN L\R（红端和白端）?相对应地连接起来就OK。

这种接法同样依赖于功放机内的“杜比数字/DTS”解码器，因此只有当音源本身录制有超低频信号并输出时低音炮才会有声音发出，播放CD碟也是不会有低音输出的。

也许有朋友的功放超低频输出只有一个莲花端子输出，那你就用一条信号线将其连接到低音炮的线路输入LINE IN 的红端即可。

第三种：如果你想在播放CD碟时也能获得超低音，那就请在HI-FI功放输入端的音频信号L（红）/ R（白）端子上并联出一组信号分别接到低音炮的线路输入LINE IN L\R（红端和白端）?，相对应的连接起来就OK，这样在放CD碟时，低音炮同样会有强劲的低音出声。

第四种：如果想让低音炮不管是看电影（不管有无杜比/DTS解码）还是放CD听音乐，都可以发出超低音声，那我建议你采用“高电平输入”的方法：即用音箱线将超低音音箱的高电平输入端连接到功率放大器的左右声道输出端或者主音箱的输入接线端。

并请确定左声道连接L端口，右声道连接R端口，?以及极性正确(+对+、-对-)就OK!。

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。

低音炮音箱的设计原理与制作

超重低音音箱;俗称低音炮;对营造震撼的气势效果具有非常重要的作用．大多数牌号以AV功放加五只音箱与低音炮组成套餐形式推销家庭影院产品中;低音炮已经是必不可少的配置了;实际上;设计规范、制作精湛、效果出色的低音炮．其在家庭影院系统音频重放中的效果相当迷人．只可惜市场上的低音炮效果出众者价位令一般人难以接受．价位实惠者效果却难以令人接受;世间的事往往就是不能令人如意．不过;善于动手的影音爱好者却“自已动手;丰衣足食”;基于此;本文拟就低音炮的设计原理做简单的介绍;供有兴趣音参考..一般而言;从低音炮的构成来讲;低音也分有源与无源二大类;所谓有源低音炮指包含功率放大器的低音炮;其中电路部分除功率放大外．通常还具有音频频率滤波滤去低音以上的音频频率成分;相位调整..音量调整等单元；而无源低音炮即与一般音箱无二;由单元与无源功率分频器组成;其中分频器是一低通滤波器而已..使其重放频率范围仅为超重低音音频..下面就低音炮的-大单元音箱;功率放大分别做以介绍..一、低音炮箱体设计原理和分类就低音炮设计原理;可大致分三大类;即密闭式音箱、倒相式音箱以及带通滤波式音箱..1.密闭式音箱顾名思义;这种音箱箱体是完全封闭的;与一般的所谓闭箱结构上一样;见图1..密闭式音箱的特点是结构简单;瞬态响应比较好．即听感深沉、清晰..不足是;在相同的体积下;与其它类型的音箱相比;其低频下潜截止频率要高于其他音箱;因此;如果要获得更低的低频下潜频率;通常需要较大的箱体容积并选用口径较大的喇叭单元;而且音箱的效率即灵敏度要低于其他类型音箱..在箱体容积设计方面;有一个工程设计数据供参考．当喇叭单元的谐振频率Fs低于50Hz时;箱体容积最好能够大于1.4立升..Fs大于50Hz 时;箱体容积最好能够大于2立升..闭箱在制作、调校时通常还需要在箱体内填充大量吸音棉;材料以玻璃纤维;长纤维羊毛为主;能够改善音箱的柔顺性;也可达到等效增加箱体容积的效果;理论上达40%;实用上可以按等效增加容积15%-24%进行计算;相当于减少箱体的容积..另外;填充吸音棉;也可提高音箱的效率;正确的填充量;最大可提高音箱效率达15%;吸音棉的多少通常需要通过反复试听来决定填充量的多少;以声音不浑浊量偏少;沉闷量过多为原则;其它类型音箱也是如此..对于闭箱型低音炮;对单元的要求相对其它类型音箱要严格一些;其中希望Fs以低于40Hz为好;Qts应该在0.3-0.6;Fs/Qts≤50..除此之外单元口径最好大于20cm;而且属于长冲程设讨..2.倒相式音箱是市场上最多的一类音箱;音箱上设计有倒相管;即所谓的低音反射式设计;见图2..倒相式音箱;在单元工作于谐振频率Fs以上锥盆位移相对较小;因而功率承受能力较高;谐振失真较小;但在谐振频率以下;锥盆位移量大幅度增加;谐振失真增加;在相同容积与单元条件下;倒相式音箱可以获得较闭箱更低的低频下潜截止频率..另外;理论上倒相式音箱的效率可以做到大于闭箱约3dB..当然;倒相式音箱包括倒相管的设计、制作、调校难度要大于闭箱..倒相式音箱内部也需要填充适量的吸音棉;通常比闭箱少一些..在单元选取上;Fs以低干45Hz为好;Qts应该小于0.5;而Fs/Qts取值应该在100左右为好;单元口径应该大于17cm;为获得较大的声压功率;与闭箱一样;宜选用长冲程设计的单元..3.带通滤波式音箱这种音箱比较少见;参见图3、图4;由图可以看出;它是在闭箱与倒相式音箱的基础上发展而来的.既有闭箱的设计痕迹;也有倒相式音箱的特征;其中图3所示音箱也有称四阶带通式音箱;图4所示音箱可以称之为六阶带通式音箱..A.四阶带通式音箱在闭箱腔内增加了一个开口腔;其中一部分工作于闭箱模式;另一部分工作于倒相式模式;因此;这种音箱既具有闭箱的优势;也具备倒相式音箱的特点;它的效率高于纯粹的闭箱;低频下潜截止频率与倒相式音箱相近;可以用较小口径的单元获得较低下潜截止频率..另外;它的带通频率可以调整;因而分频器可以简单化;因为音箱本身就相当于自然分频器..在单元选取上;原则上与闭箱相似;但由于效率略高于闭箱;而且锥盆位移量比较小;可以使用较小口径、短冲程的单元..B.六阶带通式音箱在四阶带通式音箱的闭箱部分腔内又增加了一个开口腔;即有二个开口腔;其中一个开口腔工作于较低的频率;另一个工作于较高的频率;二者合成具有一定带宽的频率响应;与上述四阶带通式音箱相比;效率与带宽的可调性更加灵活;而且可以利用更小口径的单元获得更低、更深沉的低音效果;同时、锥盆位移量更小、谐振失真更低..在单元选取上;基本上与倒相式音箱相近;但Qts该掌握在0.4左右比较好;单元口径基本上没有严格的要求;如果要获得高声压功率、低失真输出;单元口径当然还是尽量大一些比较好..由于带通式音箱的倒相孔在工作时的气流、声压通常比较大;尤其是在大动态、超低频信号时;因此;不论是四阶带通式音箱;还是六阶带通式音箱;倒相管在可能的情况下;应该尽量大一些;以避免在工作时出现气流声..在箱体设计上;其容积的取值在实际应用中并不是依据理论计算而来的;尤其是商品箱;主要是以美观、尺寸的协调方面为准;电声指标靠倒相管、吸音棉的调整来达到最佳水准即可;当然;其容积越接近工程计算值;性能越能达到最好的水准..另外;在箱体制作上;内部加强筋的作用不容忽视;在箱体接缝处以及大板中间加一些加强筋利于降低音箱的谐振;所以箱体重一些总是有好处的..二、电路的构成低音炮在家庭影院系统中得到广泛的应用;其中的原因在于影片音频解码还原过程中获得了一个超重低音信号;不论在模拟杜比系统还是现今非常流行的数字环绕系统中;既然有超重低音信号;必然就需要专门的音箱来重放..就低音炮电路构成来分析;一般由前级放大、低通滤波、相位调整、功率放大、保护以及电源等部分组成;就其作用来说;前级放大就是将AV 功放输出的超重低音信号进一步放大到足以驱动功率放大部分满功率输出的幅度;因为各个牌号的AV功放提供的超重低音信号电压不一样;一般从0.3-1伏不等;所以前级放大还是必要的;前级电路还有一个重要的作用就是起隔离缓冲的意义;因为各个牌号的功放输出的超重低音信号存在差异;有的厂家在设计上偷料;致使其输出内阻很高;如果直接驱动低音炮的功率放大单元;有可能效果非常不好；低通滤波是低音炮内电路部分一个比较重要的单元;它的作用就是将混杂在功放输出的超重低音信号中的低频以上的信号进一步滤除;一般设计将80-180Hz很多高档产品将滤波器低端截止频率设计成连续可调的;如果属于固定频率的滤波器;一般取值大约在110-150Hz左右;过低音箱容易产生混降声;过高;容易混入人耳可辨的音乐信号;用于各个牌号的AV功放输出的超重低音信号是反相还是正相没有统一规定;因而;相位调整就是在低音炮摆放时根据系统连接的需要将低音炮正相或反相使用;视效果而定;一般也必不可少；功率放大单元就不用罗嗦了;是有源低音炮的核心所在了;同样;为保护低音炮安全工作并在异常时保护器材不被损坏贵重部件或将故障扩大化;保护电路一般也是必要的；电源是各个电路单元工作的动力;是基本组成部分..需要补充的是;近来一些低音炮还设计了电源自动控制功能;使低音炮在无信号时自动关闭低音炮的主电源..本文提供一种设计比较完善的超重低音前级信号处理部分电路;其中第一级为信号放大;根据需要可调整本级放大倍数;第二级为50Hz以下超重低音的提升电路;这是一般低音炮电路所没有的;第三级为频率可调低通滤波器;调整范围为80Hz-200Hz;第四级为隔离缓冲级;第五级为0-180度相位连续调整电路.这也是一般低音炮所没有的功能单元;很有特色;最后一级也属于隔离缓冲级;最后面为音量调整电位器..制作方而、其三块双运放可采用一般4558即可;供电电源为稳压电源±12-18V;由于电流很小;可由功率放大级电源经电阻降压取得;以简化设计制作难度..对此电路感兴趣者;可以根据需要予以适当的删减..至于功率放大以及保护、电源部分电路与一般功放没有什么区别;为节约篇幅略去;不过;用于低音炮工作与超低频段;就功放而言非常消耗功率;要求功率放大部分提供足够功率输出;根据音箱的效率;一般要求输出功率要大于80W;同样;电源功率储备足够也是必要的;否则;在大动态时功放输出的失真加大且输出功率受到制约;而影响低音炮的效果;至于分立元件还是用功率集成块;应该都是可以的、有一点是毫无疑问的;对于低音炮来说;变压器以及功率放大的输出功率越大越好..需要补充说明的是;音箱制作看似简单;但要做出效果、听感出色的音箱还真不是件容易的事..在业余条件下更是比较困难;如果厂家提供的单元参数比较规范且提供了参考箱体设计指南;那在业余条件下制作音箱相对容易些;低音炮更是如此..当然;这并不影响一些资深音响人士凭着一股精神;经过反复试验、调试以及惊人的听力制作出效果出众的音箱..。

NE5532N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。

低音炮电路的设计讲解

郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目低音炮电路的设计学生姓名魏专业班级11级通信工程（2）班学号院（系）信息工程学院指导教师完成时间2013-5-31目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2设计要求 (1)3 设计方案与论证 (2)4 元件的选用 (4)4.1 LM386芯片 (4)4.2扬声器 (6)4.3变压器 (7)5 硬件的制作与调试 (7)5.1电烙铁的使用 (7)5.2电子产品的调试 (8)6 总结 (9)参考文献 (11)附录一：总体电路原理图 (12)附录二：元器件清单 (13)1 课程设计的目的现在的社会需要的就是人才，能给公司带来经济效益的人才，而大学生在大学中学习多种与本专业有关的课程，能更加完善自身。

而通过模拟电子技术课程设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高自身的设计能力与实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下基础。

1、了解低音炮电路的形成和用途。

2、提高独立设计电路和验证试验的能力。

3、熟悉电烙铁的使用方法。

4、提高学习电子的兴趣。

2 课程设计的任务与要求2.1 设计任务根据模拟电子技术知识设计一个经济实用的低音炮。

2.2 设计要求1、经济实用；2、频率响应范围 20-200HZ；3、以LM386作为主动放芯片3设计方案与论证方案一：图3-1方案一电路图方案二：图3-2方案二电路图比较分析：两个电路根据实施难易程度，总体性价比来说，方案一性价比略低，要求的电压更高35V，而且线路交叉繁多。

方案二相比于方案一来说实施更加容易，这个方案简单易行,原理简单，元件较少，成功率高，方便调试,以我们的现在能力相符合,而这些元件在市场上能更加轻易地买得到. 我们查阅大部分关于做低音炮的电子类书和文档,在这些资料当中,我们根据我们的自身能力和现有条件,我们选择了方案二的电路图来制做功放电路。

ASW低音炮专用频率均衡放大器的设计制作音响电路图

ASW低音炮专用频率均衡放大器的设计制作音响电路图ASW低音炮专用频率均衡放大器的设计制作本放大器是为笔者的ASW低音炮度身定制的，具有简单可靠、性能优良、使用灵活等特点。

若将其均衡电路参数稍作修改，也适用于其他类型的超低频音箱。

现将其电路原理、制作及安装方法等介绍如下。

一、电路工作原理本放大器包括频率均衡、功率放大、电源等几个部分。

1、频率均衡电路10英寸单元ASW低音炮的低频下限选36Hz，这一指标已很不错，但重放36Hz以下的超低频时份量仍感不足，若使用的是8英寸或6.5英寸单元制作的超低频音箱，低频下限一般只能达到42Hz以上，重放超低频时更是捉襟见肘，力不从心。

这时听到的多半只是超低频的谐音。

故均有必要通过均衡电路预先对40Hz以下的超低频份量予以适当提升，以充分发挥音箱的潜能，改善重放效果。

此外，不同类型超低频音箱的低频上限也各不相同，与主音箱低频下限的配合也就不一定适当，可能造成系统中低频段的响应失真。

故也有必要通过均衡电路对超低频音箱的频率上限进行调整，使之能与主音箱的低频下限完美配合。

而20Hz以下的次低频人耳虽不可闻，但音乐信号中则可能存在(包括噪音)，一旦进入音箱，单元锥盆的振幅极大，会产生大量可闻的失真信号(如调制失真、二次、三次谐波失真等)，故也需要通过均衡电路予以衰减。

具有上述多种功能的均衡电路通常比较复杂。

为简化起见，本均衡电路选用了最为简单有效的高Q值高通有源滤波器加可调式无源低通滤波器的电路形式(见图1)。

图中，L、R声道信号经R1、R2相加(接解码器超低音输出端子时只需从一个输入端接入)，再经音量电位器VR1调节后，送往IC1a与外围阻容元件组成的高Q值高通滤波器。

该滤波器在不同Q值时具有如图2所示的通带特性。

当Q>0.7时，其转折频率fp处会形成一个峰，Q越大，峰越高(提升量越大)。

利用这一特性，且Q值取得适当，便可按要求在提升超低频的同时衰减次低频，且电路十分简单，该滤波器的电路特点是具有等值的滤波元件C、R和一定的增益，且Q值通过电路增益A来控制，其中A=1+R4/R3Q=1/(3-A)Q值决定后，fp处的提升量也就决定了。