内容发布更新时间 : 2024/7/5 9:50:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
XSC1GTABXFG1L11.0mHR33.6?C14.7uFR4100?C22.2uFR13.6?L21.5mHR2100? 图7-33分频器仿真电路
下面给出信号频率分别为1kHz和8kHz时的仿真结果，为了便于观察，高音部分的输出已经经过加粗处理：
（a）信号频率1kHz （b）信号频率8kHz
图7-34分频器仿真结果
由仿真结果可以看出，两路滤波器分别对高低音进行了抑制，但不很彻底。图7-33的分频器电路知识比较简单的分频器，若要得到更好的分频结果还需使用专用的分频集成电路来实现。 7.6.2 均衡器
均衡器是在一些组合音箱中常见的音效增强设备，其可以对高、中、低音分别进行调节，以补偿音源信号的不足，使输出的音质更加完美。均衡器的设计思想与分频器类似，其使用多组不同频率的滤波器将信号中的不同频率成分分开，然后分别进行放大处理，最后再将这些不同频率的信号组合，完成声音的均衡。
均衡器的设计也就是不同频段的多组滤波器的设计，这在之前的章节中已经介绍过。自己动手制作滤波器是个比较灵活的方法，可以根据自己的需要调节各个滤波器的通频带，满足自己的要求，但是其电路设计和调试都比较麻烦。下面我们将介绍使用专用的均衡器集成电路来完成均衡器的设计，常用的均衡器芯片有三洋公司的LA3600、东芝公司的TA7796等。以上两种芯片均为5段均衡器，可以对5个频率点的声音信号进行均衡，也就是说其包含5个滤波器，其滤波器中心频点是通过外围接入相应的容值电容器来的确定的。下图是LA3600数据手册中给出的参考电路，其可以实现108Hz、343Hz、1.08kHz、3.43kHz、10.8kHz五个频点的均衡：
图7-35 LA3600均衡器电路
图7-35中均衡器电路使用R1至R5五个电位器对不同的频点进行均衡，所对应的频点已在电位器下方标出；每个中心频点都使用两个电容器来确定，如108Hz频点使用C1、C2来确定，而1.08kHz使用C5、C6来确定。那我们怎么来通过电容值得出相应的频点呢？查阅数据手册我们得到了以下公式：
f0?12?C1C2R1R2 公式7-2
公式7-2中，f0为中心频点；R1、R2为芯片内固化的电阻，R1为1.2kΩ, R2为68kΩ；C1、C2为频点所对应的两个电容器的电容值。
知道了电容器的容值与中心频点的对应关系，我们就可以根据自己需要的频点设计相
应的均衡器。设计时首先根据f0的值计算出C1、C2的乘积，然后确定其中一个电容器的值，另一个电容器的值根据计算得出。比如我们需要对16kHz这个频点的声音进行均衡，根据公式7-2可以推出C1C2?1.213?10?18，取C1容值为100pF，则C2的容值为0.012uF。
7.7仿真与实践：初步评价音响电路的品质
学习了以上章节所讲的内容我们可以动手制作一个完整的多媒体音箱了，那这套音箱的音质如何呢，打开音箱放首歌听一下当然最能表现音箱的音质，但有时我们制作的音箱效果并不尽如人意，想要找出音质差的原因，这就需要从扬声器和音响电路两方面分别进行检查。扬声器的音质可以接入已知性能优秀的功放通过声音来判定，那音响电路应当怎样检测呢？下面我们就讲一下如何通过简单的方法来评价音响电路的品质。
正如本章开始所讲，音箱音质受音响电路的影响很大，除去效果增强电路不谈，前置放大电路、功率放大电路和电源电路都有可能造成音源信号变差。电路使音源信号变差的原因无非两种：一种是引入了噪声，如电源电路向音源信号中引入50Hz的噪声；另一种是丢失了声音的细节，这是由于音响电路在对音源信号中不同频率成分响应不同，致使音源信号中某些频率成分在通过音响电路时衰减过大，最后无法正常输出。
我们可以使用示波器来观察工作状态下的电源电路的输出，从波形上判断电源电路输出的直流电是否纯净。而对于前置放大电路和功率放大电路，我们可以从输入端输入不同频率的信号，观察其对不同频率信号的响应输出。下面是将前置放大电路和功率放大电路连接后的仿真电路，用以模拟测试前置放大电路和功率放大电路对音源信号的影响：
仿真与实践7-4
图7-36音响电路品质测试仿真电路
图7-36中，前置放大电路使用NE5532运算放大器搭建，功率放大电路使用了TDA2030搭建。TDA2030是一款最大功率14W的集成功率放大器，常用于比较初级的音箱电路中，虽然音质达不到Hi-Fi的级别，但是由于其外围电路相对简单、价格便宜，非常适合初学者使用。
按照图7-36搭建好仿真电路后，接下来就开始进行测试了。首先我们设定信号发生器产生频率为300Hz的正弦信号，观察仿真结果如下：
图7-37音响电路品质测试仿真结果（输入300Hz）
接着我们以100Hz的幅度增大正弦波的频率，观察输出结果的变化，直至频率为20kHz，下图为输入15kHz时的仿真结果：
图7-38音响电路品质测试仿真结果（输入15kHz）
在频率增大的过程中可以发现输出放大的倍数在各个频率点并不相同，信号频率小于4kHz时音响电路的放大倍数随频率的增大明显增大；当信号频率大于4kHz时，音响电路的放大倍数基本趋于稳定。这种频率响应的情况呈现高通滤波器的特性，在音源信号进入这样的音响电路后其低频分量衰减严重，将造成最后输出的声音中缺少低音成分。