音调控制电路工作原理，详解音量控制器和音调

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音调控制电路(详细解释音量控制器和音调控制器电路)

1.典型双通道音量控制器电路

图4-41显示了一个双通道音量控制器。RP1-1和RP1-2为双同轴电位器，用虚线表示，其中RP1-1为左声道音量电位器，RP1-2为右声道音量电位器。

图4-41双通道音量控制器

音量调节时转动音量旋钮，RP1-1和RP1-2的移动板同步移动。当动板向上滑动时，动板的输出信号增大，发送到后深圳生活网功放电路的信号增大，音量增大，反之减小。

重要提示

z(指数)电位计用于音量控制器。当音量电位器的旋钮均匀转动时，移动板与接地端子之间的电阻先缓慢上升，然后迅速增加。这样，当音量较小时，馈入扬声器的电功率增加变化不大，而当音量较大时，馈入扬声器的电功率增加迅速上升，这与人耳的对数听觉特性正好相反。这样，当音量电位器的旋钮均匀转动时，人耳感受到的音量均匀上升，如图4-42所示。

图4-42曲线示意图

2.电子音量控制器电路

重要提示

普通音量控制器的电路结构简单，但有一个明显的缺点，那就是机器长时间使用时，音量电位器转动的噪音会造成调节音量时扬声器里发出“咯吱咯吱”的噪音。这是因为音量电位器本身直接参与信号传输。当移动板和碳膜之间由于灰尘和碳膜磨损而接触不良时，信号传输中断并产生噪音。

使用电子音量控制器后，由于音频信号本身不经过音量电位器，可以采取相应的消噪措施，即使电位器转子接触不良也不会产生明显的噪音。，双通道电子音量控制器电路可以使用单个电位计来控制左右声道的音量。

图4-43显示了电子音量控制器电路。VT1和VT2构成差动放大器，VT3构成VT1和VT2发射极回路恒流管，RP1是音量电位器。

图4-43电子音量控制器电路

音频信号传输线是音频信号Ui由C1耦合，施加到VT1的基极，放大和控制，然后从其集电极输出。图4-44是信号传输过程示意图。

该电路的工作原理是VT1和VT2深圳生活网的发射极电流之和等于VT3的集电极电流，VT3的集电极电流由RP1动板控制。当RP1转子在最低端时，VT3的基极电压为0V，集电极电流为0A，VT1和VT2关断，无输出信号，音量关断。

图4-44信号传输过程示意图

当RP1转子从下端向上滑动时，VT3的基极电压逐渐增大，基极电流和集电极电流也逐渐增大。因为VT2的基极电流由R4决定，所以VT2的发射极电流基本不变。这样，VT3集电极电流的增大导致VT1发射极电流逐渐增大，意味着其放大能力增大，输出信号增大，即体积增大。

当RP1转子滑到顶部时，VT3集电极电流和VT1发射极电流最大，然后体积最大。

重要提示

从上面的分析可以看出，可以通过控制VT3的基极电压来控制VT1的增益，从而控制音频输出信号Uo。，这个电路实际上是一个压控增益电路，也就是说，可以通过控制VT3基极的DC电压来控制VT1的增益。

电路中的C3用于消除RP1转子接触不良引起的噪音。当RP1转子接触不良时，C3两端的电压不会突然变化，从而保证VT3基极施加稳定的电压，消除RP1接触不良引起的噪声。

3.音量压缩电路

所谓音量压缩电路，就是在信号较大时，用来防止功率放大电路过载的电路。要求音量压缩电路在大信号到来时自动压缩信号的动态范围，压缩引起的信号失真要尽可能小，音量压缩电路采用二极管、场效应晶体管等非线性器件。

图4-45显示了二极管体积压缩电路。压缩电路由VD1~VD6、C1 ~ C3和S1组成。S1是音量压缩开关，关闭S1并打开压缩电路；当S1关闭时，没有音量压缩功能。

图4-45二极管体积压缩电路

输出信号经S1和C3送至VD3和VD6，经整流后加至VD1和VD2、VD4和VD5，使其正向偏置，VD1和VD2、VD4和VD5轻微导通。其中VD3对输出信号的负半周期进行整流，而VD6对输出信号的正半周期进行整流。

当出现大信号时，VD1和VD2、VD4和VD5的正向偏置电压变大，导通程度加深，内阻迅速下降。结果，输入信号的正半周和负半周的一部分分别被C1和C2旁路到地，从而输入到低放大器电路的信号减少，并且达到防止大信号过载的目的。

音调控制器用于提升或衰减音频信号的每个频带中的信号，以满足听众的需求。图中所示的调音控制器用于一些中高档组合音响系统，此时调音控制器采用独立的层结构。

根据电路组成，调音控制器电路主要有三种类型:LC串联谐振电路、集成电路电路和分立元件电路。

1.集成电路说明了音调控制器的原理电路

图4-46示出了用集成电路说明的音调控制器的原理电路，并说明了单声道五段的音调控制器电路。Ui为输入信号，Uo为音调控制器控制的信号。

图4-46集成电路说明了音调控制器的原理电路

RP1~RP5为五频段音控电位器，控制频率由转子与地之间的A1 ~ A55陷波滤波器(也称带阻滤波器)的陷波频率决定。A1 ~ A5相当于5个LC串联谐振电路，中心频率分别为100Hz、330Hz、1kHz、3.3kHz和10kHz。

A6是放大器，R1是A6的负反馈电阻，它的阻值决定了A6的闭环增益。C2是高频防振电容，防止A6高频自激。C1是输入耦合电容。

2.陷波电路和等效电路

五个陷波器A1-A5的电路结构相同，但电阻和电容元件的参数不同。图4-47显示了该陷波器的电路及其等效电路。RP是一个音调控制电位计。A01是运算放大器。因为它的反相输入端与其输出端相连，所以它形成一个+1放大器。从图4-47可以看出，这个陷波电路相当于一个LC串联谐振电路。

+1放大器和陷波电路具有以下特性。

(1 )+ 1放大器的增益为1。

(2)由于A01的开环增益较大，+1放大器可视为高输入阻抗、低输出阻抗的理想放大器。利用节点电流定律，图中P点到地的输入阻抗可以计算如下

图4-47陷波器和等效电路

(3)电阻R、电感等于R1·R2·C2的线圈可以在P点和地之间等效，从而与电容C1形成等效LC串联谐振电路。

(4)整个A1可以等效为一个LC串联谐振电路，其谐振频率f0为

该陷波器相当于一个LC串联谐振电路，其谐振频率由R1、R2、C1和C2阻容元件的标称值决定。在实际电路中，R1和R2的电阻值总是固定的，但不同频段的中控频率是通过改变外部电容C1和C2的电容获得的。

3.工作原理分析

以330Hz RP2控制器为例，分析了该电路的工作原理。让RP2的转子滑到中间位置，此时的等效电路如图4-48所示。在电路中，RP2的转子相当于交流接地(仅针对330Hz信号)，转子将RP2分为RP2′和RP2″。当RP2转子处于中间位置时，Rp\' 2 = RP \"2。此时，RP2’构成输入信号ui的对地分流电路，RP2”是A6的负反馈电阻。此时，330赫兹信号处于既不提升也不衰减的状态。

当RP2转子滑动到点A时，RP2’的电阻减小，这增加了RP2’对输入信号的分流衰减。，随着“RP2”电阻值的增大，负反馈量增大，使得A6输出信号中的330Hz信号逐渐衰减。RP2转子滑至最高点A时，分路衰减最大，负反馈最大，330Hz信号最大，最大衰减一般为10dB。从阻抗特性来看，330Hz信号衰减最大，大于或小于330Hz的信号由于RP2动回路深圳生活网陷波滤波器阻抗较大，衰减较小。

图4-48等效电路

当RP2转子从中间位置滑向B端时，RP2’的电阻增大，输入信号的分路衰减逐渐减小，而RP2”的电阻逐渐减小，负反馈减小，放大倍数增大，改善了330Hz信号。当RP2转子滑动到顶端B时，RP2’电阻值最大，等于RP2的标称值，对输入信号的分流量最小。“RP2”的阻值为0，负反馈电阻最小，负反馈量最小，对330Hz信号的提升达到最大，一般为10dB。同样，由于连接到RP2转子电路的330赫兹陷波器的阻抗特性，大于或小于330赫兹的信号的提升量小于330赫兹的信号。

重要提示

对于330Hz频段以外的信号，由于陷波器A2的阻抗很大，对这些信号没有控制作用。，RP1~RP5的标称电阻值比较大，所以信号的插入损耗不会太大，频段之间的相互影响也不大。

4.实用电路分析

图4-49显示了音频中的图形音调控制器电路。A401用BA3822LS来说明调音控制集成电路。Rp404-1 ~ rp413-1是10个频段的左声道音调控制电位计。

图4-49音频中的示例性音调控制器电路

输入信号Ui通过C419耦合并施加到A401

脚，放大和控制，信号来自

引脚输出通过C442和R436耦合到后续电路。DC工作电压+V施加到A401的电源端

，为VT405供电。Rp404-1 ~ rp411-1动板和A401内部电路构成8个陷波电路。RP412-1动板上的陷波电路由VT405组成。RP413-1活动板通过C433接地。RP404-1的控制频率最低(因为转子上的电容容量最大)，而RP405-1 ~ RP413-1的控制频率依次升高，RP413-1的控制频率最高。

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