音响设备原理与维修完教学课件电子教案.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 音响设备概述,1,1-1,声音的基本知识,1-2,音响系统的基本知识,2,1-1,声音的基本知识,学习目标：,1.,掌握声音传播的基本知识。,2.,掌握立体声的基本知识。,一、声音传播的基本知识,声音是由物体振动产生的声波，是通过介质（固体、液体或空气等）传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。,1.,声音的传播特性,（,1,）反射与散射,当声波从一种媒质进入另一种媒质的分界面时，会产生反射现象。声波反射时，其反射角等于入射角。声波在传播过程中遇到凹面墙时，反射波向某一点集中，称为聚焦；遇到凸面墙时，会发生扩散反射；遇到凹凸不平的墙面时，会发生散射。,3,1-1,声音的基本知识,（,2,）声波的吸收,当声波在传播过程中遇到障碍物时，除产生反射现象外，还有一部分声波会进入障碍物，进入障碍物的声波能量转变为热能，因此，产生的能量损失现象称为吸收。障碍物吸收声波的能力与其材料的吸声特性有关。,（,3,）绕射,当声波遇到墙面等障碍物时，有一部分声波会绕过障碍物的边缘而继续向前传播，这种现象称为绕射（或衍射）。,4,一、声音传播的基本知识,1-1,声音的基本知识,5,（,4,）干涉,干涉是指一些频率相同的声波在传播过程中互相叠加产生的一种现象。,除上述几种主要特性外，声波在传播过程中还有折射与透射、谐振、衰减等现象。,一、声音传播的基本知识,1-1,声音的基本知识,6,2.,声音的三要素,声音的三要素是指响度、音调和音色。,（,1,）响度,响度又称为声强或音量，它表示声音能量的强弱程度。人耳感受到的声音强弱是其对声音大小的一个主观感觉量。响度的大小取决于声音接收处的声波振幅，当传播距离一定时，声波振幅越大，响度越大。,一、声音传播的基本知识,1-1,声音的基本知识,7,（,2,）音调,声音频率的高低叫作音调，它表示人耳辨别声音调子高低的程度。音调主要由声音的振动频率决定，物体振动得越快，音调就越高；物体振动得越慢，音调就越低。此外，音调的高低还与声音的强度、发声体的结构以及声音持续时间的长短等有关。,一、声音传播的基本知识,1-1,声音的基本知识,8,（,3,）音色,音色是指人耳对于声音特色的主观感受。音色主要取决于声音的频谱结构。例如，不同的乐器发出的声音，即使具有完全相同的响度和音调，人耳也能够通过不同的音色将它们分辨出来。,一、声音传播的基本知识,1-1,声音的基本知识,9,1.,立体声的概念,人耳对于声音的鉴别不仅有强弱、高低之分，还有确定其方向和位置的能力。当多个声源同时发出声音时，人耳除能够感受到声音的响度、音调和音色外，还能感受到其方位和层次。这种具有方位、层次等空间分布特性的声音称为立体声。,二、立体声的基本知识,1-1,声音的基本知识,10,2.,立体声的分类,立体声包括直达声、反射声和混响声。直达声是指直接传播到听者左、右耳的声音。反射声是指从室内表面上经过初次反射后，到达听者耳际的声音，比直达声晚十几毫秒到几十毫秒。混响声是指声音在室内经过各个边界面和障碍物多次无规则的反射后所形成的余音。,二、立体声的基本知识,1-1,声音的基本知识,11,3.,立体声的特点,（,1,）具有明显的方位感和分布感。用单声道放音时，例如，听一场音乐会，不同乐器从各个方位发出的声音被一个传声器接收（或被几个传声器接收后混合在一起），综合成一种音频电流并记录下来，放音时也是由一个扬声器发出，以致听者只能听到各个方向不同乐器的综合声，而不能分辨是哪个乐器发出的声音以及是从哪个方向发出的。而用立体声放音时，听者会明显感到声源分布在一个宽广的范围，主观上能够想象出每种乐器所在的位置，产生对声源所在位置的一种幻象，简称为声像。声像重现了实际声源的相对空间位置，具有明显的方位感和分布感。,二、立体声的基本知识,1-1,声音的基本知识,12,（,2,）具有较高的清晰度。用单声道放音时，由于各种不同的声源混杂在一起，受掩蔽效应的影响，听音清晰度较低。而用立体声放音时，听者能够很好地区分声源的类别及其方位，且各声源之间的掩蔽效应较小，因而清晰度较高。,（,3,）具有较小的背景噪声。用单声道放音时，背景噪声与有用的声音由同一个扬声器发出。而用立体声放音时，由于重放的噪声声像被分散开了，使背景噪声对有用声音的影响减弱，因此，与单声道放音相比，其噪声较小。,（,4,）具有较好的空间感、包围感和临场感。立体声系统能够更好地传输近次反射声和混响声。,二、立体声的基本知识,1-1,声音的基本知识,13,4.,立体声的定位机理,双耳效应,人的双耳位于头部的两侧，当声源偏向左侧或右侧（即偏离听者正前方的中轴线）时，声源到达左、右耳的距离不同，导致到达两耳的声音在声压级、时间、相位上存在差异。这种微小差异被人耳的听觉所感知，传导给大脑并存储在大脑中，与已有的听觉经验进行比较分析，从而判别出声音的方位，这就是双耳效应。,二、立体声的基本知识,1-1,声音的基本知识,14,5.,环绕立体声,环绕立体声是在双声道立体声基础上发展起来的一种多声道立体声系统。与一般的立体声相比，环绕立体声增强了声音的纵深感、临场感和空间感，使听者不仅能够感受到来自前、后、左、右的声源发出的声音，而且能够感受到周围的整个空间都被这些声源所产生的空间声场所包围，从而营造出一种置身于影剧院的音响效果。,环绕立体声系统主要分为杜比环绕声系统、杜比定向逻辑环绕声系统、杜比数字环绕声系统、数字影院系统和虚拟环绕声系统等。,二、立体声的基本知识,1-1,声音的基本知识,15,1-2,音响系统的基本知识,学习目标：,1.,了解音响系统的基本概念。,2.,熟悉音响系统的基本组成和原理。,3.,了解音响设备的基本性能指标。,16,音响系统是指用传声器把原发声场声音的声波信号转换为电信号，并按一定的要求用一些电子设备对电信号进行处理，最终用扬声器将电信号再转换为声波信号进行重放的系统。,1-2,音响系统的基本知识,一、音响系统的基本概念,17,音响设备，从广义上来说，是声音产生、传输、处理、记录及还原的设备。它可以分为专业音响设备和非专业音响设备两大类。专业音响设备是指广播电台、影剧院、音乐厅等专门部门使用的设备，非专业音响设备则主要是指家用音响设备。,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,18,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,最简单的音响系统由音源、调音台、信号处理器、功率放大器和音箱等组成，其组成框图如下图所示。,19,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,音源产生或接收到的声音信号，其效果不一定完美，如可能与人们的主观感受和实际需要存在差异，这就要做进一步处理；同时，其电流、电压幅度也必须进行放大，以产生足够的功率推动音箱发出声音。音响系统的工作过程为：各路信号通过信号选择开关进行切换，依次进入调音台、信号处理器和功率放大器等部件，对音调、音色和声音的表现形式做进一步的美化、修饰、调整和放大，然后经过音箱系统进行声音的还原。,20,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,1.,音源,音源是指记录声音的载体。只有把声音记录在某种载体上，音响设备才可以将声音进行还原。常见的音源有,CD,、,DVD,、,MP3,和,MP4,等。,（,1,）,CD,CD,即激光唱片（,compact disc,），适用于存储大数量的数据，具有耐用、操作简便等优点。目前常见的,CD,格式有声频,CD,、,CD-ROM,、,CD-I,和视频,CD,等。,21,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,（,2,）,DVD,DVD,即数字多功能光盘（,digital video disc,），是一种光盘存储器，通常用来播放标准清晰度的电影、高质量的音乐和存储大容量的数据。,DVD,是比,VCD,（,video compact disc,，影音光盘）更新一代的产品，它与,VCD,的外观极为相似，其直径都约为,120 mm,。常见的单面、单层,DVD,的容量约为,VCD,的,7,倍。,DVD,和,VCD,都是使用光学读取技术获得光盘中的资料，但,DVD,的光学读取光点较小（,DVD,的光点为,0.55 m,，,VCD,的光点为,0.85 m,），因此，相同的盘片面积，,DVD,资料存储的密度比,VCD,的大。,22,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,（,3,）,MP3,MP3,是一种音频压缩技术，其全称是动态影像专家压缩标准音频层面,3,（,moving picture experts group audio layer,），它能大幅度降低音频数据量，并且具有较好的保真度。,MP3,播放器主要由存储器、显示器（液晶显示屏）、微处理器和数字信号处理器等组成。微处理器是播放器的“大脑”，用来接受用户选择的播放控制，并将当前播放的歌曲信息显示在液晶显示屏上，同时向数据信号处理器发出指令，使其准确地处理音频信号。数字信号处理器先用解压算法将,MP3,文件解压，然后用数模转换器将数码信息转换为波形信息，同时由放大器将信号放大并送到音频端口，便可通过接在音频端口的耳机听到动听的音乐。,23,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,（,4,）,MP4,MP4,是一种全新的音乐格式，其压缩比高于,MP3,，音质也比,MP3,好。更重要的是，,MP4,音乐文件内置了包括与作品版权持有者相关的文字、图像等版权说明，并且内嵌播放器，在,Windows,里直接双击就可以运行播放。,24,2.,调音台,调音台又称为调音控制台，它可以将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工，是现代电台广播、舞台扩音等系统中进行播放和录制节目的重要设备。调音台主要由输入部分、母线部分和输出部分组成，母线部分负责把输入部分和输出部分联系起来。,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,25,3.,信号处理器,信号处理器又称为数字处理器，是对数字信号进行处理的器件，由输入和输出两部分组成。输入部分包括增益控制、均衡调节、延时调节和极性转换等。输出部分包括信号输入分配路由选择、高通滤波器、低通滤波器、均衡器和限幅器等。,常见的信号处理器有简单的音箱处理器、多功能数字信号处理器、具有网络音频传输功能的数字信号处理器和具有大型集中处理功能的数字音频矩阵等。,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,26,4.,功率放大器,功率放大器简称为功放，是指在给定失真率的条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（如扬声器）的放大器。功率放大器通常由前置放大器、驱动放大器和末级放大器三部分组成。前置放大器起匹配作用，其输入阻抗高（不小于,100k,）、输出阻抗低（几十欧姆以下）。同时，前置放大器本身又是一种电流放大器，它将输入的电压信号转换为电流信号，并进行适当放大。,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,27,驱动放大器起桥梁作用，它将前置放大器送来的电流信号进一步放大，将其放大成中等功率的信号，驱动末级放大器正常工作。如果没有驱动放大器，末级放大器不可能送出大功率的声音信号。末级放大器起关键作用，它将驱动放大器送来的中等功率电流信号放大成大功率信号，带动扬声器发声，其技术指标决定了整个功率放大器的技术指标。,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,28,5.,音箱,音箱是整个音响系统的终端，其作用是把音频电能转换为相应的声能，并辐射到空间中去。它是音响系统极其重要的组成部分，其性能好坏对音响系统的放音质量起着决定性作用。,1-2,音响系统的基本知识,二、音响系统的基本组成和原理,29,音响设备的基本性能指标有频率响应、谐波失真、信噪比和动态范围等。,1.,频率响应,将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而增大或衰减，相位随频率的变化而发生变化，这种声压和频率、相位相关联的变化关系称为频率响应。另外，在振幅允许的范围内音响系统能够重放的频率范围，以及在此范围内信号的变化量也称为频率响应。频率范围越宽，振幅容差越小，则频率响应越好。,1-2,音响系统的基本知识,三、音响设备的基本性能指标,2.,谐波失真,各音响设备中的放大器存在一定的非线性，会使音频信号通过放大器时产生新的各次谐波成分，由此造成的失真称为谐波失真。谐波失真会使声音失去原有的音色，严重时会使声音变得刺耳、难听。该项指标可用新增谐波成分总和的有效值与原有信号有效值的百分比来表示，因而又称为总谐波失真。,30,1-2,音响系统的基本知识,三、音响设备的基本性能指标,31,信噪比，即信号噪声比，记为,SNR,（,signal-noise ratio,），是指一个电子设备或电子系统中信号与噪声的比例。信噪比通常用分贝值（,dB,）表示，即,其中，,和,分别代表信号电压和噪声电压。,信噪比越大，说明混在信号中的噪声越小，重放的声音越“纯净”，音质越好。,1-2,音响系统的基本知识,三、音响设备的基本性能指标,32,4.,动态范围,动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率比值的对数值，单位为分贝（,dB,）。一般性能较好的音响系统的动态范围在,100 dB,以上。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。,1-2,音响系统的基本知识,三、音响设备的基本性能指标,33,思考与练习：,1.,声音的三要素是什么？,2.,简述响度、音调和音色的定义。,3.,简述立体声的分类及特点。,4.,简述双耳效应的定位机理。,1-2,音响系统的基本知识,三、音响设备的基本性能指标,34,思考与练习：,5.,音响设备由哪几部分组成？,6.,常用的音源有哪些？各有什么特点？,7.,功率放大器一般由哪几部分组成？,8.,音响设备的基本性能指标有哪些？,1-2,音响系统的基本知识,三、音响设备的基本性能指标,第二章 调谐器,1,2-1,调谐器概述,2-2,数字调谐器,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,2,2-1,调谐器概述,学习目标：,1.,掌握无线电波发送与接收的基本原理。,2.,熟悉调谐器的基本组成与主要性能指标。,一、无线电波的发送与接收,在电磁场中，磁场的任何变化都会产生电场，电场的任何变化也会产生磁场。交变的电磁场不仅可以存在于电荷、电流或导体的周围，而且能够脱离波源向远处传播，这种在空间以一定速度传播的交变电磁场，称为电磁波。无线电技术中使用的这一段电磁波通常称为无线电波，其频率范围为几十赫兹（甚至更低）到,3000 GHz,。,3,2-1,调谐器概述,无线电波具有波的共性，它的波速（在空间的传播速度）与光速相同。无线电波在一个变化周期内传播的距离称为波长，用,表示。波长,、频率,f,与波速,c,三者之间的关系为,=c/f,4,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,5,无线电波的传播方式主要有地波、天波和空间波,3,种。地波是指沿地球表面空间进行传播的无线电波；天波是指依靠高空（高度约为,100 km,）电离层的反射来传播的无线电波；,空间波是指在空间进行直射传播的无线电波。通常，频率低于,3 MHz,的无线电波（如中波,MW,广播）主要依靠地波传播；频率在,3,30 MHz,的无线电波（如短波,SW,广播）主要依靠天波传播；频率在,30 MHz,以上的无线电波（如调频,FM,广播和电视广播）主要依靠空间波传播。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,6,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,1.,无线电广播的发送,调制是把低频（音频）信号装载到高频载波上的过程。无线电广播的发送一般采用调幅和调频两种调制形式。,调幅是指高频载波的振幅随调制信号（音频信号）的变化而变化，其频率不变，波形如右图所示。,7,调幅,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,调频是指高频载波的频率随调制信号（音频信号）的变化而变化，其幅度不变，波形如右图所示。,8,调频,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,9,无线电广播的发射机主要由传声器、音频放大器、调制器、高频放大器、高频振荡器以及发射天线组成，其组成框图如右图所示。,无线电广播发射机的组成框图,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,10,在无线电广播的发射机中，首先声音经传声器转换为音频信号，经音频放大器放大后送入调制器，高频振荡器产生等幅、高频的振荡信号，并将其作为载波送入调制器，调制器用音频信号对载波进行幅度（或频率）调制形成调幅（或调频）波，再经高频放大器放大后送入发射天线向空间发射。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,11,2.,无线电广播的接收,（,1,）超外差式调幅接收电路,超外差式调幅接收电路采用超外差式接收原理，由天线、输入电路、高频放大电路（高放电路，中低档机无此电路）、变频电路、中频放大电路（中放电路）、检波电路、自动增益控制（,AGC,）电路、激励放大电路、音频功率放大电路及扬声器组成,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,12,电路的组成框图和各部分的波形如下图所示。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,超外差式调幅接收电路的组成框图及各部分的波形,13,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,1,）输入电路。输入电路又称为输入调谐回路或选择电路，其作用是从天线上接收到的各种高频信号中选择出所需要的电台信号并送到变频级。,2,）变频电路。变频电路又称为变频器，由本机振荡器和混频器组成，其作用是将输入电路选出的信号（载波频率为,的高频信号）与本机振荡器产生的振荡信号（频率为,）在混频器中进行混频，得到一个固定频率（,465kHz,）的中频信号。,14,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,这个过程称为“变频”，它只是将信号的载波频率降低了，而信号的调制特性并没有改变，仍属于调幅波。由于混频管的非线性作用，,与,在混频过程中产生的信号除原信号频率外，还有二次谐波及两个频率的和频、差频分量。其中差频分量（,）就是所需的中频信号，可以通过谐振回路将其选择出来。由于中频信号的频率是固定的，所以本机振荡信号的频率始终比接收到的外来信号频率高,465 kHz,，“超外差”也由此得名。,15,3,）中频放大电路。中频放大电路又称为中频放大器，其作用是将变频电路送来的中频信号进行放大，一般采用变压器耦合的多级放大器。质量好的中频放大电路应具有较高的增益、足够的通频带和阻带（使通频带以外的频率全部衰减），以保证整机良好的灵敏度、选择性和频率响应特性。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,16,4,）检波电路。检波的作用是从中频调幅信号中取出音频信号，常用二极管来实现。由于二极管的单向导电性，中频调幅信号通过检波二极管后将得到包含多种频率成分的脉动电压，然后经滤波电路滤除不需要的成分，得到音频信号和直流分量。音频信号通过音量控制电位器送往音频放大器；直流分量与信号强弱成正比，可将其反馈至中频放大电路，实现自动增益控制。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,17,5,）音频功率放大电路。音频功率放大电路又称为音频放大器，它由低频电压放大器和功率放大器两部分组成。低频电压放大器应有足够的增益和频带宽度，同时要求其非线性失真和噪声要小。功率放大器用来对音频信号进行功率放大，用以推动扬声器还原声音，要求它的输出功率大、频率响应宽、效率高、非线性失真小。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,18,（,2,）超外差式调频接收电路,超外差式调频接收电路根据结构和工作原理不同，分为单声道和双声道（立体声）两种形式。,单声道超外差式调频接收电路与超外差式调幅接收电路有许多相似之处，其组成框图如右图所示。,单声道超外差式调频接收电路的组成框图,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,19,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,天线接收各电台的调频信号，经输入电路初步选择出所需要电台的信号，然后将信号送到高频放大电路进行高频放大。放大的高频信号被送到变频电路，与本机振荡信号在混频器中混频，通过选频回路选出,10.7 MHz,的中频信号送至中频放大电路中进行放大。放大的中频信号经限幅器限幅后送至鉴频器解调出音频信号，最后经音频功率放大电路推动扬声器发出声音。,注意，解调是指从高频已调波信号中取出调制信号的过程。根据不同的调制方式，解调分为检波和鉴频两种。检波是对调幅信号进行解调，对应的电路称为检波器；鉴频是对调频信号进行解调，对应的电路称为鉴频器。,20,下图所示为双声道超外差式调频接收电路的组成框图。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,21,双声道式的输入电路及高频放大电路、变频电路、中频放大电路、鉴频电路与单声道式相同。所不同的是，双声道式电路接收和处理的是立体声调频信号，需要设置立体声解码电路和两路音频放大系统，鉴频所得到的立体声复合信号经解码器分离出左、右两个声道的信号，分别送入两个音频放大电路进行放大，再推动两路扬声器实现立体声重放。,一、无线电波的发送与接收,2-1,调谐器概述,22,1.,调谐器的基本组成,调谐器的主要作用是接收广播电台发送的调幅广播和调频广播信号，并对其进行加工处理，得到音频信号，传送给功率放大器进行功率放大，由音箱还原成声音。,二、调谐器的基本组成与主要性能指标,2-1,调谐器概述,23,调谐器主要由调幅（中波,MW,和短波,SW,）接收电路、调频接收电路及辅助电路三部分组成，其组成框图如下图,所示。,调谐器电路的组成框图,二、调谐器的基本组成与主要性能指标,2-1,调谐器概述,24,2.,调谐器的主要性能指标,（,1,）接收频率范围,接收频率范围也称为波段，是指调谐器所能收听到信号的频率范围。调谐器的波段越多，接收的频率范围越宽，收听到的电台也就越多。,（,2,）灵敏度,灵敏度是指调谐器正常工作时接收微弱无线电波的能力。灵敏度越高，调谐器能接收到的电台信号越微弱。,二、调谐器的基本组成与主要性能指标,2-1,调谐器概述,25,（,3,）选择性,选择性是指调谐器选择电台信号的能力，即调谐器分隔邻近电台信号的能力。选择性越好，调谐器的抗干扰能力越强。,（,4,）不失真输出功率,不失真输出功率是指调谐器在一定失真度以内的输出功率，其值越大，声音越响亮。,二、调谐器的基本组成与主要性能指标,2-1,调谐器概述,26,2-2,数字调谐器,学习目标：,1.,熟悉数字调谐器的基本组成、特点和工作过程。,2.,掌握立体声解码器的基本组成和工作原理。,3.,掌握锁相环频率合成器的基本组成和工作原理。,27,数字调谐器一般由收音通道电路和数字调谐控制电路两部分组成，各部分电路的分类如下图所示。,数字调谐器各部分电路的分类,2-2,数字调谐器,28,其组成框图如下图所示。,数字调谐器电路的组成框图,2-2,数字调谐器,29,数字调谐器采用锁相环频率合成技术和微型计算机控制技术，用晶体振荡器作为本振频率的数字振荡源，用变容二极管代替各个调谐回路中的可变电容器，其具有自动搜索选台、记忆选台和数字频率显示等功能，调谐准确、工作稳定，可以实现多功能控制且操作方便，体积小、质量轻、可靠性高、使用寿命长。,2-2,数字调谐器,1.,立体声解码电路的结构,目前集成电路的解码方式通常都采用开关式解码，这种解码方式不将主信号和副信号分开，而是直接用开关信号对立体声复合信号进行切换，解调出左、右声道信号。这种解码方式在对两路信号进行处理时采用同一个通道，左、右声道信号相位差和电平差较小，而且电路简单，所以被广泛采用。,30,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,31,立体声解码电路的组成框图如下图所示。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,立体声解码电路的组成框图,32,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,2.,立体声解码电路的作用与特点,（,1,）立体声解码电路的作用,1,）从鉴频器输出的立体声复合信号中分离出左、右声道的音频信号。,2,）从鉴频器输出的立体声复合信号中取出导频信号，恢复,38kHz,的副载波。,（,2,）立体声解码电路的特点,1,）左、右声道信号的分离度高，平衡度好。,2,）工作稳定。,3,）外围电路简单，调整方便。,33,3.,立体声解码电路的工作原理,这里主要介绍立体声解码电路中开关解码电路和,38 kHz,副载波再生器的工作原理。,（,1,）开关解码电路,开关解码电路如右图所示。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,开关解码电路,34,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,由导频制立体声复合信号的波形特点可知，对应于,38 kHz,副载波信号正、负峰值时的立体声复合信号同时包含左、右声道信号。当,38 kHz,副载波开关信号为正时，,VT1,导通、,VT2,截止，立体声复合信号,u,（,t,）从开关管,VT1,的,c,极输出；当,38 kHz,副载波开关信号为负时，,VT2,导通、,VT1,截止，立体声复合信号,u,（,t,）从开关管,VT2,的,c,极输出，即,VT1,只在,38 kHz,副载波开关信号正峰值时有输出，,VT2,只在,38 kHz,副载波开关信号负峰值时有输出。输出的信号再经,RC,滤波电路滤波后得到左、右声道信号。,35,（,2,）,38 kHz,副载波再生器,1,）锁相环式副载波再生器电路的组成。锁相环式副载波再生器电路是由正交相位比较器（鉴相器）、低通滤波器、直流放大器、压控振荡器、分频器等构成的闭合环路系统，其组成框图如右图所示。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,锁相环式副载波再生器电路的组成框图,36,锁相环式副载波再生器电路是在,19 kHz,导频信号的“导引”下，通过锁相环路锁定再生的,38 kHz,副载波（开关控制信号）的频率和相位，从而实现开关解码。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,37,2,）锁相环路的工作过程,在未收到调频立体声广播时，无,19 kHz,导频信号送入锁相环路，压控振荡器,VCO,工作于自由振荡的固有频率,（近似为,76 kHz,），经两次分频后得到频率近似为,19 kHz,并移相,90,的方波信号，将其送至正交相位比较器。正交相位比较器因只有这一路方波信号输入而不工作，也就无比较信号,输出，于是,VCO,仍处于自由振荡状态。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,38,当接收到调频立体声广播时，有,19 kHz,导频信号送入锁相环路。正交相位比较器将输入的,19 kHz,导频信号与上面得到的方波信号进行相位比较，产生一个与两信号相位差或频率差相关的误差电压,，再经低通滤波、直流放大后形成直流控制电压,，将其送至压控振荡器,VCO,，,VCO,在,的作用下，其振荡频率朝趋近,76 kHz,变化，直至输入到正交相位比较器的两个比较信号能基本上保持同频,/,正交关系，环路进入锁定（维持）状态。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,39,当环路锁定时，,VCO,的振荡频率被锁定在,76 kHz,，经第一分频器分频后输出的,38 kHz,方波信号与立体声复合信号中的副载波有较好的同频,/,同相关系，将它作为开关解码的开关控制信号，可显著减小再生副载波相位差对立体声分离度的影响。,2-2,数字调谐器,一、立体声解码器,40,数字调谐器是应用微处理器实现锁相环技术和频率合成技术的一种自动控制系统。,1.,锁相环电路,（,1,）锁相环电路的组成,锁相环电路的组成框图如右图所示。,2-2,数字调谐器,二、锁相环频率合成器,锁相环电路的组成框图,41,该电路能实现两个电信号相位的严格同步，主要由相位比较器、低通滤波器和压控振荡器组成。,（,2,）锁相环电路各组成部分的作用,1,）相位比较器。相位比较器的作用是将输出信号频率,和输入参考信号频率,的相位进行比较，产生对应于两个信号相位差的误差电压,。,2-2,数字调谐器,二、锁相环频率合成器,42,2,）低通滤波器。低通滤波器用于滤除误差电压,中的高频成分和噪声，得到控制电压,，以保证环路所必需的性能指标和整个环路的稳定性。,3,）压控振荡器。压控振荡器的频率受控制电压,的控制，使输出信号频率,向输入参考信号频率,靠近，使频率相差越来越小，直至频率差,-,消除而锁定。,2-2,数字调谐器,二、锁相环频率合成器,43,（,3,）锁相环电路的工作过程,当,VCO,的中心频率,等于输入参考信号频率,时，两个信号的相位差为零，相位比较器输出的误差电压,为零，低通滤波器输出的控制电压,也为零，从而保证了,VCO,的输出频率必然为其中心频率,。,当,VCO,的中心频率,不等于,时，相位比较器输出的,不为零，低通滤波器输出的控制电压,也不为零，进而使,VCO,的中心频率朝着相位差消失的方向变化，以保证输出信号在频率和相位上与输入信号同步，从而达到锁定的目的。,2-2,数字调谐器,二、锁相环频率合成器,44,2.,频率合成器,频率合成技术是指将一个基准频率（由晶体振荡器产生）变换为另一个或多个所需频率（本振频率）的技术，一般利用锁相环路来进行频率合成。,锁相环频率合成器电路的组成框图如下图所示。,2-2,数字调谐器,二、锁相环频率合成器,锁相环频率合成器电路的组成框图,45,锁相环频率合成器电路主要由晶体振荡器、微处理器、参考分频器（,R,次分频）、可编程分频器（,N,次分频，且,N,可变）以及锁相环部分的相位比较器（鉴相器）、低通滤波器和压控振荡器组成。锁相环的作用主要是使所合成的频率信号能与晶体振荡器同步。可编程分频器利用,N,次分频的可变（可控）性，可获得一系列离散的频率信号，从而满足音响系统数字调谐的需要。,2-2,数字调谐器,二、锁相环频率合成器,46,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,实训目的：,1.,掌握数字调谐收音机的基本原理和电路分析方法。,2.,能完成数字调谐收音机电路的装配与调试。,实训内容,分析并装配与调试,AM/FM,二波段收音机电路如下图所示。,47,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,AM/FM,二波段收音机电路,1.,检测元器件的好坏并判别其质量。,2.,独立完成各测试点的测量与整机的安装。,3.,排除在装配与调试过程中可能出现的问题与故障。,4.,所制作收音机的电气性能应能满足三级机水平，具体如下：,（,1,）接收频率范围：,525,1605 kHz,（,AM,），,72,108 MHz,（,FM,）。,（,2,）接收灵敏度：,AM,达国家,C,类标准，,FM,优于,V,级。,（,3,）输出功率：大于,100 mW,。,（,4,）供电电源：,3 V,（,DC,）。,（,5,）立体声耳机输出阻抗：,32,。,48,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,49,实训设备与工具,MF47,型指针式万用表、电烙铁、示波器、扫频仪。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,50,实训步骤,一、收音机电路原理分析,本实训中的收音机是一种,AM/FM,二波段收音机，收音机电路主要由大规模集成电路,CXA1191M/CXA1191P,组成。由于集成电路内部无法制作电感、大电容和大电阻，因此，外围元件多以电感、电容和电阻为主，组成各种控制、供电、滤波等电路。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,51,1.,调谐与变频,由于同一时间内的广播电台有很多，收音机天线接收到的不只是一个电台的信号，不过各电台发射的载波频率均不相同，收音机的选频回路通过调谐可改变自身的振荡频率，当振荡频率与某电台的载波频率相同时，即可选中该电台的无线信号，从而完成选台。选出的信号并不是立即被送到检波级，而是要进行频率的变换，利用本机振荡产生的频率与外部接收到的信号频率进行差频，输出固定的中频信号（,AM,的中频为,465 kHz,，,FM,的中频为,10.7MHz,）。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,52,AM/FM,二波段收音机,电路中有四个,LC,调谐回路，,C1-1a,、,C1-2a,属于调幅和调频波段的输入回路（选台回路），,C1-3a,、,C1-4a,属于本机振荡回路。,C1-1b,、,C1-2b,、,C1-3b,和,C1-4b,是与它们分别适配的微调电容，用作统调。与,Cl-1a,并联的电感,L1,为,AM,（调幅）波段的线圈（绕在中波无线磁棒上）。,C1-2a,、,L2,组成调频末级高放的负载选台回路。与,C1-3a,、,C1-4a,并联的,L3,、,L4,为振荡电感。与,L4,并联的电容,C4,为垫整电容，用以改善低频端的跟踪。,S1,是波段开关，与集成电路内部的电子开关配合完成波段转换。以上元件与集成电路（,IC,）内部的有关电路一起构成调谐和本机振荡电路，变频功能由,IC,内部完成。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,53,2.,中频放大与检波,将选台、变频后的中频调制信号送入中频放大电路进行放大，然后再进行检波，取出调制信号。,AM/FM,二波段收音机,电路中，中频放大电路的特点是具有中周（中频变压器）调谐电路和中频陶瓷滤波器。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,54,IC,内部变频电路输出的中频信号从,14,脚输出，,10.7 MHz,的调频中频信号经三端陶瓷滤波器,CF1,选出并送往,IC,的,17,脚，,465 kHz,的调幅中频信号经,T1,中周选出并送往,IC,的,16,脚接线端，中频信号进入,IC,内部进行放大并检波。鉴频（调频检波）和调幅检波电路都在,IC,内部，检波电路的滤波电容因无法集成到,IC,内部而外接。,C16,是检波电路中滤除中频载波的滤波电容。,IC,的,23,、,24,脚之间的,C15,是检波信号经滤波耦合到音频输入端的耦合电容。,2,脚接线端外接的,T2,是,FM,鉴频中周。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,55,3.,低频放大与功率放大,解调后得到的音频信号经低频放大电路和功率放大电路放大后送到扬声器或耳机，完成电声转换。这部分电路大多是通过音量电位器的中心抽头输入。,AM/FM,二波段收音机,电路中,IC,的,3,脚和,4,脚以及,24,28,脚接线端内部都是低频放大电路。,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,1,脚为静噪滤波，接有电容,C22,。,3,脚所接电容,C8,为功率放大电路的负反馈电容。,4,脚为音量控制端，外接音量控制电位器,RP1,。,25,脚所接的电容,C17,为功率放大电路的自举电容，用来提高,OTL,功率放大器电路的输出动态范围。音频信号经,24,脚输入,IC,中进行电压放大和功率放大，放大后的音频信号从,27,脚输出，经,C21,耦合后送到扬声器或耳机发声。,56,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,57,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,4.,电源及其他电路,本机的电源部分由电池和与音量电位器联动的电源开关,S2,等组成。,21,脚所接的电容,C13,和,22,脚所接的电容,C14,是自动增益控制电路的滤波电容。此外，为了防止各部分电路的相互干扰，,IC,内部各部分的电路都单独接地，并通过多个接线端与外电路的地相连接。,IC,内部还设有调谐高放电路，其目的是提高灵敏度。天线收到的调频电磁波经由,C1,、,C2,、,C3,和,L1,组成的选通滤波器进入高放，再进行混频。调幅部分则由天线磁棒接收电磁波，经,T2,的二次侧线圈,L1,进入变频电路。,二、收音机电路板的装配,1.,按下表的元器件清单准备电路元器件。,58,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,元器件清单,2.,装配收音机电路板,印制电路板的装配是整机质量的关键，装配质量的好坏对收音机的性能有很大的影响。因此，对印制电路板装配的要求是：元器件装插正确，不能错插、漏插；焊点要光滑，无虚焊、假焊和连焊；在装插元器件时，要遵循元器件的装插原则。,59,实训 数字调谐收音机电路的装配与调试,三、收音机电路的调试,1.AM IF,中频调试,（,1,）仪器接线图如右图所示,扫频仪频标点频率为,450 kHz,、,455 kHz,、,460 kHz,或,460