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        前級音量控制器對高品質音響系統的影響

        2012-8-23 09:18| 發布者: admin| 查看: 2906| 評論: 0

        摘要:   音量控制是功率放大器必不可少的組成部分,在80年代里風光過的幾款專用于音量控制的直流音調IC。其中以TA8184性能最好;LM1036音質也不錯,但左右聲道平衡不佳,相差可能達到2db。由于這些直流音調IC帶有高低音 ...

          音量控制是功率放大器必不可少的組成部分,在80年代里風光過的幾款專用于音量控制的直流音調IC。其中以TA8184性能最好;LM1036音質也不錯,但左右聲道平衡不佳,相差可能達到2db。由于這些直流音調IC帶有高低音調節功能,它們的輸出信號峰峰值雖然可以達到8V,但輸入信號峰峰值只允許達到3V。而從CD機輸出的音頻信號經常超過6V峰峰值,超過4V峰峰值的音頻信號更加頻繁。當把CD機輸出的音頻信號直接輸入這些直流音調IC中時,幅度稍大的信號就會出現削波。為防止信號削波,必須先將CD機輸出的音頻信號衰減10db才能輸入直流音調IC中,然后再對直流音調IC輸出的信號進行相應放大,結果是使整機信噪比下降10db。雖然TA8184和LM1036自身的信噪比可以達到80db,但在經過先衰減信號再放大信號的處理后,整機的信噪比最多只能達到70db。

         

          在高品質音響系統中,音量調節器的信噪比如果不夠高,播放效果將受到明顯地損害。普通電位器由于電阻膜片空間面積較大,很容易產生感應噪聲。當把電位器旋到兩端時,電位器產生的感應噪聲較小。當把電位器旋到中間常用位置上時,電位器產生的感應噪聲最大。實驗證明,使用普通電位器做音量調節,在把電位器屏蔽起來,直接把信號源輸出的音頻信號加到電位器上時,整機信噪比僅能夠達到60db。想要降低電位器產生的感應噪聲,只能使用低噪聲放大電路將信號源輸出的音頻信號先放大十幾倍,再將它加到電位器上。這樣做的難點是,前置低噪聲放大電路必需使用高達±40V的工作電壓才能在不發生信號被削波的情況下提高整機信噪比。由于加在電位器上的音頻信號幅度被放大了10倍,在電位器上產生的熱損耗也將增大100倍,必須改用由若干個金屬膜電阻串聯構成的非連續調節的特制電位器來調節音量。這種特制音量電位器產生的熱噪聲比普通電位器產生的熱噪聲要低得多,但信噪比也僅能達到85db,很難超過90db。

         

          所幸的是,上個世紀90年代末,國外已經有多家電子公司生產出新一代音量調節專用IC。它是將一系列微型電阻串聯集成在IC內部,通過集成在IC內部的電子開關實現觸點切換。由于集成在IC內部的微型電阻體積非常小,幾乎不產生外部感應噪聲,這些音量調節專用IC的信噪比都能超過90db,非線性失真不大于0.01%,輸入、輸出信號的峰峰值都能達到IC電源電壓值。以音量調節專用芯片TC9235或SC9153來說,工作電壓取為單9V或雙±5V時,輸入、輸出信號的最大峰峰值可達9.3V或10.3V,信噪比不低于100db。必須采用這種性能更優良的專用音量調節芯片來制作前級音量控制器,才能使電子分頻音響系統發揮出最佳表現。此外,對多個信號源的輸入切換也要采用電子開關器件來實現。如果使用繼電器來切換信號源,在喇叭播放響度很高的低音時,繼電器觸頭會發生抖動使輸入信號瞬間斷開形成很難受的聲音阻斷現象!

         

          實際使用證明,采用CD4051、CD4052、CD4053系列電子模擬開關來切換信號源可獲得不低于100dB的信噪比,信號輸入、輸出范圍都允許達到10V峰峰值,而它們引入的非線性失真約為0.2%,低于人耳分辨能力。電子模擬開關的傳輸響應頻率高達40兆,傳輸音頻信號毫無問題。唯一不夠好之處是通道隔離度只有40dB,同一芯片上的幾個通道之間存在串音。在不使用的信號源實際被停用的一般情況下,通道隔離度不夠高并不會影響使用。如果對通道隔離度有特別的高要求,可讓每個信號源先各用一個模擬開關芯片做通斷控制,再用另一個模擬開關芯片進行同步切換,從而使信號源之間的隔離度超過90dB。同一個信號源的左右聲道實際不需要很高的隔離度,40dB已經足夠。如果也要提高要求,只需將左右聲道分別用兩套相同的模擬開關芯片進行重復制作即可。

         

          在音響系統的三個最主要評價指標中,信噪比排在首位,其次是失真指標、然后才是帶寬指標。高品質hi-Fi音響的信噪比不得低于75dB。信噪比低于65dB就屬于低檔音響,電腦多媒體音響對信噪比的要求僅為50dB~65dB。所以,切莫以為多媒體音響在電路里使用了級前有源濾波器,就等同于Hi-Fi電子分頻音響系統。

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