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奇聲AV-747DB功放原理淺析

作者: 時(shí)間:2012-03-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
奇聲是奇聲公司最新推出的家庭影院AV中心,采用前后級分體式結構。其前級以HD6473714P微處理器作控制中心,以超大規模集成電路M62460FP為杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼(PRO.LOGIC)和數字環(huán)繞聲場(chǎng)效果(DSP)處理的核心,用TDA7315控制主聲道(L、R)、中置聲道(C)、環(huán)繞聲道(S)的音量、音調調節。該機除卡拉OK系統以外的所有功能實(shí)現了全數字化控制和遙控控制。由于采用了熒光顯示屏作操作指示,人機對話(huà)功能大大增強,使操作變得非常簡(jiǎn)單明了。后級對L、R、C、S各聲道進(jìn)行獨立的功率放大,輸出功率強勁。其輸出保護電路具有開(kāi)機靜噪、過(guò)流保護、過(guò)壓保護和輸出短路保護等功能。該機的卡拉OK電路采用了PT2399回響集成電路,對人聲的表現較為出色,并分別設計了話(huà)筒音量、音調和混響深度、延遲時(shí)間等控制電路,使用者可以根據自己的喜好進(jìn)行調節。其前/后級電源電路中幾乎每個(gè)繞組都安裝了保險管,保證了整機安全。該機還附設了超重低音線(xiàn)路輸出和兩路視頻選擇切換功能,使用起來(lái)十分方便。其原理方框圖如圖1所示。

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  下面介紹的信號流程及工作原理。從信號源來(lái)的L、R音頻信號,由IC101(TC4052)的雙路8通道電子選擇開(kāi)關(guān)選取后,從③腳、{13}腳出來(lái),分兩路走:一路經(jīng)R112、R119隔離后,作錄音輸出;另一路從IC102(M62460FP)的{72}腳、{73}腳進(jìn)入聲場(chǎng)處理電路。
  M62460FP是一塊有80只腳的超大規模集成塊,內含PRO·LOGIC解碼、DSP聲場(chǎng)處理、數字延時(shí)處理、杜比降噪、序列噪聲測試(TEST)和電子開(kāi)關(guān)控制等多種功能電路,可完成對BY-PASS(信號直通)、PRO·LOGIC、3STEREO(杜比三聲道立體聲)和DSP等處理方式的選擇。在PRO·LOGIC狀態(tài)下,控制其S、C、R、L的輸出狀態(tài)和信號成分,可以對中置聲場(chǎng)進(jìn)行NORMAL(普通)、WIDE(寬廣)、PHANTOM(幻像)等模式的轉換,同時(shí)能對環(huán)繞進(jìn)行15~30ms的延時(shí)時(shí)間調整。在DSP狀態(tài)下,控制內部的電子開(kāi)關(guān),能選擇HALL(大廳)、MUSIC(音樂(lè )廳)……等八種聲場(chǎng)模式,且能進(jìn)行15~50ms的延時(shí)調整。
  L、R音頻信號通過(guò)M62460FP處理后,產(chǎn)生中置(C)、環(huán)繞(S)信號,從⑤腳、⑦腳輸出(在直通狀態(tài)時(shí),C、S聲道無(wú)輸出),這兩路信號被送入IC202(TDA7135)進(jìn)行音量控制,同時(shí)經(jīng)R315、R316送到音頻動(dòng)態(tài)顯示電路。另外,經(jīng)過(guò)處理的主聲道R、L信號從IC102的②腳、③腳輸出,然后分三個(gè)方向傳送:(1)經(jīng)低通放大后,剩下150Hz以下的超重低音信號(S-BASS)經(jīng)R235、R236隔離、混和,進(jìn)行線(xiàn)路輸出,供使用者選用。(2)經(jīng)R313、R314送往音頻動(dòng)態(tài)顯示電路。(3)經(jīng)均衡器(EQ)輸出、輸入接口后,從IC201(TDA7315)的⑥腳、{11}腳進(jìn)入音量、音調調節電路。
  TDA7315是一塊專(zhuān)業(yè)型音量、音調、平衡電子調節集成塊,采用總線(xiàn)控制技術(shù),可以對兩路信號的音量、等響度(LOUD)和高、低音音調(TREBLE、BASS)、左右平衡度(BALANCE)進(jìn)行調節。其內部還包括電子靜音開(kāi)關(guān)MUTE,所以能方便地實(shí)現各聲道的靜音功能。該機中置、環(huán)繞只使用了音量調節和靜音開(kāi)關(guān),其它均為固定方式。主聲道則采用了其全部功能。
  R、L和S、C信號經(jīng)音量、音調調節電路后,分別從IC201、IC202兩片集成塊的{17}腳、{16}腳輸出,再通過(guò)NE5532放大,經(jīng)音頻同軸電纜線(xiàn)傳輸到后級。R、L信號在輸出放大前還疊加了來(lái)自卡拉OK系統的信號。
  音頻動(dòng)態(tài)顯示電路由信號平滑電路和信號取樣電路組成。R、L信號和C、S信號被分別放大、整流、平滑后,變?yōu)榇碓盘杽?dòng)態(tài)幅度的平滑信號,送往取樣電路的R、L信號從IC302(TC4051)的{13}腳、{14}腳進(jìn)入。因為顯示屏上把C、S聲道合在一段進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示,所以在此把C、S的信號混合成一路,從IC302的{15}腳進(jìn)入取樣電路。IC302受CPU控制,以18ms/次的速率,對{13}、{14}、{15}腳提供的信號進(jìn)行逐次掃描取樣,從③腳取出,送到IC801的{11}腳,再經(jīng)CPU處理后驅動(dòng)顯示屏顯示。
  兩路話(huà)筒(MIC)信號經(jīng)前置放大后,其信號幅度分別由W501和W502音量電位器來(lái)控制。為補償音量控制電路的信號損耗,兩路混合后,又一次進(jìn)行放大。然后經(jīng)C106及低通網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入IC504(PT2399)的{16}腳,經(jīng)低通放大后,分兩路傳輸:一路從IC504的{15}腳直通輸出,另一路經(jīng)A/D轉換、數字延時(shí)、D/A轉換、低通放大等處理后從{14}腳輸出,經(jīng)電位器W503、C106又回到{16}腳,這樣周而復始地循環(huán)延時(shí),從而產(chǎn)生回聲。W503可以控制回響信號的衰減量,用以調節混響深度(ECHO)。另外,調節IC504②腳外接的W504可以控制延時(shí)時(shí)間(DELAY),以便調出自己喜愛(ài)的效果。處理過(guò)的話(huà)筒信號經(jīng)再次放大分兩路走:一路經(jīng)話(huà)筒音調調節網(wǎng)絡(luò )后又分兩路進(jìn)行輸出,經(jīng)射隨器隔離后,與主聲道的R、L信號疊加;另一路則進(jìn)入話(huà)筒靜噪電路。
  為避免不插話(huà)筒時(shí)卡拉OK系統的電噪音進(jìn)入主聲道,影響主聲道的音質(zhì),以及插入話(huà)筒插頭時(shí)產(chǎn)生“砰”的沖擊噪聲,該機設計了話(huà)筒靜噪電路,由話(huà)筒延時(shí)接通電路和插頭控制互鎖開(kāi)關(guān)組成,且由話(huà)筒插頭進(jìn)行控制:當沒(méi)有插入話(huà)筒插頭時(shí),K501、K502常閉接通,其中K502把卡拉OK電路的信號通路直接接地,而K501提供的接地電平,則使延時(shí)接通電路的電子開(kāi)關(guān)接通,也把卡拉OK通道接地,同時(shí)還使IC801(CPU)的{12}腳為低電平,顯示屏中的話(huà)筒符號不點(diǎn)亮。當插入話(huà)筒插頭時(shí),K501、K502在插頭的頂碰下斷開(kāi),IC801的{12}腳被抬升為高電平,顯示屏中話(huà)筒符號點(diǎn)亮。此時(shí),延時(shí)接通電路中的電子開(kāi)關(guān)被時(shí)間電容控制,仍繼續接通,話(huà)筒電路無(wú)輸出。電容放電一段時(shí)間,當其兩端電壓低于電子開(kāi)關(guān)控制端的門(mén)坎電平時(shí),開(kāi)關(guān)斷開(kāi),卡拉OK電路正常輸出。
  前級用HD6473714P作中央微處理器,采用總線(xiàn)控制技術(shù),使得各種功能的實(shí)現變得非常的容易、簡(jiǎn)單、可靠,也大大簡(jiǎn)化了各個(gè)控制電路。
  和彩電的微處理器電路一樣,AV-747DB的人工控制指令主要來(lái)自紅外遙控器和本機控制按鍵:紅外遙控信號經(jīng)接收頭接收、整形處理后,從IC801的{27}腳進(jìn)入微處理器。按鍵控制信號從{15}、{16}腳進(jìn)入微處理器。
  該機采用了360°雙向旋轉控制機械式脈沖發(fā)生器進(jìn)行音量控制。當順時(shí)/逆時(shí)針?lè )较蛐D時(shí),{13}、{14}腳不斷地與地端接通、斷開(kāi)而獲得脈沖信號。如圖2所示,由于A(yíng)、B兩定臂與旋轉盤(pán)的接觸點(diǎn)不在同一個(gè)半徑軸線(xiàn)上,因此在扭動(dòng)旋轉盤(pán)時(shí),無(wú)論向那個(gè)方向,肯定有一個(gè)先與地接通/斷開(kāi),從而使{13}、{14}腳所獲得的脈沖在時(shí)序上有先有后,微處理器就是根據這兩路脈沖的時(shí)序先后來(lái)確定音量是增大或減小。另外,扭動(dòng)旋轉盤(pán)的角度越大,A、B兩定臂與地接通/斷開(kāi)的次數就越多,{13}、{14}腳獲取的脈沖個(gè)數就越多,微處理器就是根據這兩路脈沖的多少來(lái)確定音量提升/降低的級數的。
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  微處理器IC801將各種指令和狀態(tài)信息處理后,一邊驅動(dòng)熒光顯示屏進(jìn)行相關(guān)信息的顯示,一邊輸出到各個(gè)被控制電路實(shí)現各種功能。由于IC801的I/O接口不夠,又增加了IC802作為接口擴展,以滿(mǎn)足各種要求。
  L、R、C、S四個(gè)聲道的信號進(jìn)入后級后,各聲道被獨立地進(jìn)行放大。其中S聲道進(jìn)入后級后一分為二,分別放大后直接輸出;L、R、C聲道經(jīng)L201、L101、L301輸出,受繼電器J控制后,推動(dòng)揚聲器發(fā)聲。
  根據杜比技術(shù)要求,以杜比定向邏輯環(huán)繞的寬頻方式工作時(shí),中置聲道須與左右聲道一樣,有足夠的低音音量。所以,R、L、C三個(gè)聲道均采用分立元件組成的超大功率放大電路,共采用5對2SC5198/2SA1941大功率管進(jìn)行功率放大。在專(zhuān)業(yè)大型散熱器和大功率供電系統的配合下,額定輸出最大不失真功率達85W/8Ω×3(在直通狀態(tài)下,最大不失真功率可達120W/8Ω×2),使這三個(gè)聲道具有很寬的動(dòng)態(tài)范圍。
  因為看影視片時(shí),節目中的聲源主要在前方,后面的環(huán)繞聲一般只起聲場(chǎng)定位和背景音效播放的作用,所以其功率不需太大,但也不能太小。該電路采用了功率集成電路LM1876作環(huán)繞聲道的功率放大。LM1876的額定功率有30W/8Ω×2,具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱保護和靜音功能,能進(jìn)行自我保護和音箱保護,性能穩定,安全可靠。S聲道信號從LM1876的{13}腳、⑧腳進(jìn)入放大器,經(jīng)功率放大后從①腳、③腳作左右環(huán)繞輸出。
  為了消除開(kāi)機沖擊聲和避免在功率放大級出故障時(shí)損壞用戶(hù)昂貴的音箱,或用戶(hù)不小心短路音箱線(xiàn)而損壞等現象的發(fā)生,AV-747DB設計了完善的保護電路。在開(kāi)

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