制作音调电路

【任务目标】

（1）理解音调控制的含义；

（2）熟悉音调控制电路的电路形式；

（3）理解音调控制电路原理；

（4）熟悉装配音调控制电路的步骤；

（5）掌握音调控制电路性能测试的方法；

（6）通过查阅资料，理解利用集成电路制作的音调控制电路的原理及电路结构。

1.音调电路

音调主要反映人耳对声音频率的感受，取决于声音频率的高低，而与音量的大小无关。由于听音者对不同频率声音信号的敏感度与喜好不同，所以绝大部分功放机内都设置了音调控制电路，对声音某部分频率信号进行提升或者衰减，以符合不同人的要求。

1）音调控制的基本原理

在普通功放电路中，音调控制主要由低音控制电路与高音控制电路组成，常见的电路形式有RC音调控制电路和LC音调控制电路，以RC音调控制电路为例进行原理介绍。音调控制的实质是使控制网络的阻抗在调节过程中对中音频 （1kHz）不变，使电路对高、低音频的阻抗随着调节而变化，变得与中音频的阻抗相同，或者比中音频的阻抗高或低，当频率不同时网络所呈现的阻抗不同，音调控制电路对前级输出信号电压分压或对前级输出信号电流分流从而达到提升或衰减的目的。电路组成框图如图5－1所示。

图5－1 音调控制电路的组成框图

2）音调电路

由于音调控制电路具有电路简单、制作方便等优点，所以在普通扩音机中被广泛使用。

（1）衰减型RC高音控制电路。

衰减型RC高音控制电路如图5－2所示。

图5－2 衰减型RC高音控制电路

（a）衰减型RC高音控制电路；（b）高音最大电路；（c）高音最小电路

电路中RP1为高音控制电位器，当滑片滑至RP1最上端时，RP1和C2组成的RC串联网络呈现阻抗最大，可视为断路，此时电路可简化为如图5－2（b）所示结构。中音和低音信号经过R1、R2和R3组成的T形网络耦合到后级放大电路，中低音信号得到衰减，高音信号则可通过C1耦合到后级，这样高音信号相对中音和低音信号得到最大提升。当RP1的滑片滑至最下端时，C1、RP1串联网络对高音信号呈现最大阻抗，近似断路，电路可简化为如图5－2 （c）所示结构。C2对高音信号的阻抗远远小于对中低音信号的阻抗，高音信号被旁路，高音信号得到最大衰减。

（2）衰减型RC低音控制电路。

衰减型RC低音控制电路如图5－3所示，电路中RP2为低音控制电位器，当滑片滑至RP2最上端时，C1被短路，电路可简化为如图5－3（b）所示结构。由于C2对低音信号的阻抗远大于对高音信号的阻抗，所以对低音信号获得的输出电压也远大于对高音信号获得的输出电压，即低音信号的提升量最大。当滑片滑至RP2最下端时，C2被短路，电路可简化为如图5－3（c）所示结构。由于C1对低音信号的阻抗远大于对高音信号的阻抗，所以输入信号经过R1、（RP2//XC1）、R2分压后，在R2上获得的低音信号输出电压也远小于高音信号输出电压，此时低音信号的衰减量最大。

图5－3 衰减型RC低音控制电路

（a）衰减型RC低音控制电路；（b）低音最大电路；（c）低音最小电路

3）混合型RC音调控制电路

如图5－4所示为实用的混合型RC音调控制电路。

图5－4 实用的混合型RC音调控制电路

电路中C1为输入耦合电容，C2、RP1与C3组成高音控制电路，R1、R2、C4、C5、RP2及R4组成低音控制电路，R3与RP3组成音量控制电路。

当高音调节时，因C2与C3的电容值较小，对低音信号的阻抗较大，所以低音信号基本不受影响。当RP1的滑片滑到最上端时，高音信号衰减最小，当RP1的滑片滑到最下端时，高音信号衰减最大，信号经R3、RP3输出。

当低音调节时，因C4、C5的电容值较大，对高音信号近似短路，所以调节RP2对高音信号无影响。当RP2的滑片滑到最上端时，低音信号衰减最小，当RP2的滑片滑到最下端时，低音信号衰减最大。信号经R2、R3、RP3输出。

调节RP3，就改变了信号输出时的分压比，达到音量调节的目的。

2.任务实施步骤

1）音调控制电路的装配

（1）准备。在熟悉电路原理的基础上，准备好焊接工具、电路板及元器件，元器件清单如表5－1所示。

表5－1 音调控制电路装配元器件清单

（2）安装及焊接。在检查各元器件无损坏后，按照电路图将元器件安插在相应位置并焊牢。注意，因电路元器件较少，若前置放大器电路板上有空间，则尽量安装在前置放大器的电路板上，且RP1、RP2及RP3的安装位置要以方便调整为宜。

2）音调控制电路的测试

进行电路测试的目的是通过测试过程，对电路的音调调节作用获得较直观的感受，测试步骤如下。

（1）准备好测试所需仪器：信号发生器一台、示波器一台。

（2）仪器连接。将信号发生器输出端接在电路的信号输入端，示波器的信号输入端接在电路的信号输出端。

（3）高音调节测试。信号发生器输出信号设定为6300Hz/1V的正弦波信号，示波器的挡位设定为0.05ms/0.2V挡位，此时示波器上应出现清晰、稳定的正弦波信号。当调节RP1时，波形幅度应随之发生明显变化，而调节RP2时，波形幅度不应有明显变化，否则需检查电路连接有无问题。

（4）低音调节测试。信号发生器输出信号设定为300Hz/1V的正弦波信号，示波器的挡位设定为1ms/0.2V挡位，此时示波器上应出现清晰、稳定的正弦波信号。当调节RP2时，波形幅度应随之发生明显变化，而调节RP1时波形不应有变化，否则需检查电路连接有无问题。