專利名稱：移頻增音器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于音頻信號(hào)處理裝置領(lǐng)域，具體涉及一種抑制聲反饋的專業(yè)擴(kuò)聲設(shè)備移頻增音器。
2、背景技術(shù)現(xiàn)有的移頻增音器的頻率響應(yīng)窄、失真度大、信噪比低。在生產(chǎn)工藝上，多數(shù)采用分離元件，電路復(fù)雜，受環(huán)境影響較大，性能穩(wěn)定性較差；濾波電路全部采用LC無源濾波器，而磁罐電感體積太大，制作工序復(fù)雜；所有需控制、調(diào)節(jié)的信號(hào)都直接引到控制電位器上，受外界干擾大，增加了整機(jī)噪聲。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種移頻增音器，采用本實(shí)用新型的裝置頻率響應(yīng)寬、失真度小、信噪比高。
本實(shí)用新型的移頻增音器包括前置放大器電路、調(diào)制器電路、調(diào)制載波振蕩器電路、帶通濾波器電路、陷波器電路、解調(diào)器電路、解調(diào)載波振蕩器電路、高通濾波器電路、低通濾波器電路、輸出放大器電路等部分。
用于聲音信號(hào)放大的前置放大器電路，對(duì)放大的聲音信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器電路，對(duì)調(diào)制過的合成信號(hào)進(jìn)行分頻率處理的帶通濾波器電路、陷波器電路，對(duì)分頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器電路，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波和放大的低通濾波器電路、高通濾波器電路、輸出放大器電路依次連接；調(diào)制載波振蕩器電路與調(diào)制器電路連接，解調(diào)載波振蕩器電路與解調(diào)器電路連接。
前置放大器電路中包括冷控音量調(diào)節(jié)器電路和一般放大電路，冷控音量調(diào)節(jié)器電路含有電阻R1、濾波電容C1、場(chǎng)效應(yīng)管Q1和微調(diào)電位器SW1、SW2、SW3；一般放大電路包括電阻R14、R15和反饋電阻R16，濾波電容C14、C15和濾高頻電容C16組成。
調(diào)制器電路由三極管Q7和電阻R75、R85組成。
調(diào)制載波振蕩器電路由電阻R70、R71、R72、R73、R74；電位器SW32；反向器U12F、U12E；晶振Y1；濾波電容C35、C36組成；帶通濾波器電路包括五級(jí)形式相同的濾波電路。含有集成運(yùn)算放大器U2B、U3A、U3B、U4A、U4B、U5A、U5B、U6A、U6B、U7A、U7B、U8A、U8B、U9A、U9B、UI0B；微調(diào)電位器SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26、SW27、SW28、SW30；電容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30。
陷波器電路主要有電容C31、C32、C33、C34；電感L1、L2。
解調(diào)器電路主要由三極管Q8和電阻R81組成。
解調(diào)載波振蕩器電路主要有電阻R76、R77、R78、R79、R80；電位器SW33、SW34、SW35、SW36；反向器U13F、U13E；晶振Y2；濾波電容C39、C40耦合電容C38、C41。其中SW34、SW35、SW36微調(diào)電位器組成冷控移頻數(shù)調(diào)節(jié)器。SW34微調(diào)電位器調(diào)節(jié)振蕩波形的對(duì)稱度。
高通濾波器電路主要有集成運(yùn)算放大器U16A、U11B、U15A；電容C48、C49、C50、C56、C57、C58；電阻R91、R92、R93、R94、R101、R102、R103、R104。
低通濾波器電路主要有集成運(yùn)算放大器U15B；電容C46、C47；電阻R90、R95。
輸出放大器電路主要有集成運(yùn)算放大器U16B、U18A、U18B；濾高頻電容C66、C68；濾波電容C67；電阻R124、R125、R128、R129、R130、R131、R132、R133、R134。微調(diào)電位器SW44、SW45；整流二極管D10；三極管Q9；光電耦合器GDOH。其中，集成運(yùn)算放大器U18A、U18B，濾高頻電容C68，濾波電容C67，電阻R128、R129、R130、R131、R132、R133、R134，微調(diào)電位器SW45，整流二極管D10，三極管Q9，光電耦合器GDOH，開關(guān)K3組成自動(dòng)增益控制電路。
本實(shí)用新型的工作過程是，頻率為fsr的聲音信號(hào)進(jìn)入前置放大器電路放大，放大后送到懸浮調(diào)制器電路進(jìn)行調(diào)制；調(diào)制載波振蕩器電路供給懸浮調(diào)制器電路載頻f1信號(hào)，調(diào)制過的合成信號(hào)送到帶通濾波器電路，經(jīng)帶通濾波器電路取出頻率為fsr+f1的上邊帶信號(hào)，通過陷波器電路把基波下邊帶和二次諧波下邊帶信號(hào)衰減掉；接著把上邊帶調(diào)制信號(hào)用載頻為f2的懸浮解調(diào)器電路解調(diào)。載頻f2信號(hào)由解調(diào)載波振蕩器電路經(jīng)技術(shù)處理后供給，其頻率f2＝f1-Δf可以通過冷控技術(shù)調(diào)節(jié)，它在頻率軸上偏移的數(shù)值為Δf＝f1-f2，Δf約為3～8Hz連續(xù)可調(diào)。然后用低通濾波器電路取出頻率為fsr+f1-f2＝fsr+Δf的有用信號(hào)，經(jīng)過低通濾波器電路后的信號(hào)輸入高通濾波器電路。最后，頻率為(fsr+f1-f2)的有用信號(hào)再經(jīng)輸出放大器電路放大輸出。于是，移頻增音器最終輸出頻率為fsc＝fsr+Δf的聲音信號(hào)，從而完成移頻功能。
前置放大器電路中采用冷控音量調(diào)節(jié)器電路調(diào)節(jié)音量，減小了其他信號(hào)對(duì)被控信號(hào)的引線干擾及噪聲，提高整機(jī)信噪比。
調(diào)制載波振蕩器電路采用高精度37.5KHz晶振振蕩穩(wěn)頻，再加補(bǔ)償式對(duì)稱度調(diào)節(jié)，使得載波波形對(duì)稱性好，占空比高，大大減小了由于載波波形不對(duì)稱引起的頻率失真，同時(shí)拓展了信號(hào)的高頻響應(yīng)范圍。
調(diào)制器電路和解調(diào)器電路采用懸浮調(diào)制、解調(diào)，使得調(diào)制、解調(diào)效率提高，頻率特性好，載波泄漏最少，抑制載波的干擾。
帶通濾波器電路采用高陡度系數(shù)有源帶通濾波器電路，帶通濾波器電路通帶兩邊陡峭的過渡帶特性有效抑制基波下邊帶和偶次諧波下邊帶的干擾，消除了調(diào)幅效應(yīng)，進(jìn)一步提高整機(jī)信噪比，減小非線性失真度。
解調(diào)載波振蕩器電路同樣采用高精度37.5KHz晶振振蕩穩(wěn)頻及補(bǔ)償式對(duì)稱度調(diào)節(jié)。同時(shí)，運(yùn)用冷控技術(shù)調(diào)節(jié)移頻數(shù)，避免了高頻信號(hào)對(duì)音頻信號(hào)的輻射干擾。
陷波器電路采用高Q值無源陷波器電路，最大程度的濾出基波下邊帶和偶次諧波下邊帶的干擾。
高通濾波器電路、低通濾波器電路采用全集成電路，濾出帶外高低頻信號(hào)，從而充分保證整機(jī)頻率響應(yīng)范圍。
輸出放大器電路中采用冷控及懸浮自動(dòng)增益(AAC)控制，使整個(gè)系統(tǒng)的過激能力35dB，避免了由于話筒信號(hào)過強(qiáng)造成的失真。
本實(shí)用新型通過高陡度系數(shù)有源帶通濾波器、冷控技術(shù)音量調(diào)節(jié)和移頻數(shù)字調(diào)節(jié)、高Q值陷波器、懸浮調(diào)制、解調(diào)技術(shù)的綜合運(yùn)用，有效地抑制了擴(kuò)聲嘯叫，提高話筒拾音距離和擴(kuò)聲系統(tǒng)增益；減小了其他信號(hào)對(duì)被控信號(hào)的引線干擾，使整機(jī)信噪比不小于65dB；同時(shí)拓寬了整機(jī)頻率響應(yīng)范圍，即非移頻工作狀態(tài)為20～20000Hz，移頻工作狀態(tài)為80～15000Hz；使話筒非線性失真度小于0.2％；使電路簡潔，生產(chǎn)調(diào)試方便。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型移頻增音器的電路原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例的前置放大器電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例的調(diào)制載波振蕩器電路及調(diào)制器電路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例的帶通濾波器電路原理圖圖5是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例的陷波器電路原理圖。
圖6是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例的解調(diào)載波振蕩器電路、解調(diào)器電路。
圖7是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例的高、低通濾波器電路原理圖。
圖8是本實(shí)用新型移頻增音器實(shí)施例輸出放大器電路原理圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，本實(shí)用新型移頻增音器的前置放大器電路、調(diào)制器電路、帶通濾波器電路、陷波器電路、解調(diào)器電路、低通濾波器電路、高通濾波器電路、輸出放大器電路依次連接；調(diào)制載波振蕩器電路與調(diào)制器電路連接，解調(diào)載波振蕩器電路與解調(diào)器電路連接。
在圖2-3中，前置放大器電路含有的電阻R1、R14、R15、R16，濾波電容C1、C14、C15、C16組成；場(chǎng)效應(yīng)管Q1和微調(diào)電位器SW1、SW2、SW3三芯插口JACK1；開關(guān)K1；發(fā)光二極管D1依次連接。
其中，輸入耦合電容C13，輸出耦合電容C17，濾波電容C1、C2、C14、C15、C35、C36，濾高頻電容C16；反饋電阻R16，限流電阻R2、R18，微調(diào)電位器SW1、SW2、SW3、SW32；場(chǎng)效應(yīng)管Q1，信號(hào)從D(源極)輸入，S(漏極)信號(hào)輸出。G(柵極)為控制極；控制話筒通斷的開關(guān)K1；集成運(yùn)算放大器U1A，反相端輸入信號(hào)，同相端接地。R1、C1、Q1和SW1、SW2、SW3組成冷控音量調(diào)節(jié)器，話筒輸入音量由SW1調(diào)節(jié)。R14、R15、R16、C14、C15、C16組成一般放大電路。
三極管Q7和電阻R75、R85組成懸浮調(diào)制器電路。
電阻R70、R71、R72、R73、R74；電位器SW32；反向器U12F、U12E；晶振Y1；濾波電容C35、C36等組成調(diào)制載波振蕩器電路。
從話筒傳來的聲音信號(hào)進(jìn)入移頻增音器后先經(jīng)冷控音量調(diào)節(jié)再由C13耦合加到前置放大器放大，從圖2中的C17的A點(diǎn)耦合輸出到圖3中的B點(diǎn)進(jìn)行調(diào)制。SW32微調(diào)電位器調(diào)節(jié)振蕩波形的對(duì)稱度。調(diào)制后的高頻信號(hào)從圖3中的Q7的集電極上T點(diǎn)輸出。
在圖4-6中，集成運(yùn)算放大器U2B、U3A、U3B、U4A、U4B、U5A、U5B、U6A、U6B、U7A、U7B、U8A、U8B、U9A、U9B、UI0B；微調(diào)電位器SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26、SW27、SW28、SW30；電容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30組成高陡度系數(shù)有源帶通濾波器電路。
電容C31、C32、C33、C34；電感L1、L2組成高Q值陷波器電路。
三極管Q8和電阻R81組成懸浮解調(diào)器電路。
電阻R76、R77、R78、R79、R80；電位器SW33、SW34、SW35、SW36；反向器U13F、U13E；晶振Y2；濾波電容C39、C40耦合電容C38、C41組成解調(diào)載波振蕩器電路。其中C39、C40是濾波電容，R77、R78是振蕩電阻。U13D、U13E、U13F均為反向器。Q8為解調(diào)器。Y2為特制石英晶體。SW34、SW35、SW36微調(diào)電位器組成冷控移頻數(shù)調(diào)節(jié)器。SW34微調(diào)電位器調(diào)節(jié)振蕩波形的對(duì)稱度。
由圖3中T點(diǎn)輸出的信號(hào)送到圖4的C點(diǎn)進(jìn)行濾波處理后，再從圖4的D點(diǎn)輸出到圖5的F點(diǎn)進(jìn)行陷波處理，然后從圖5的G點(diǎn)輸出到圖6的E點(diǎn)進(jìn)行解調(diào)，又從E點(diǎn)輸出。
在圖7-8中，集成運(yùn)算放大器U16A、U11B、U15A；電容C48、C49、C50、C56、C57、C58；電阻R91、R92、R93、R94、R101、R102、R103、R104組成低通濾波器電路。
集成運(yùn)算放大器U15B；電容C46、C47；電阻R90、R95組成高通濾波器電路。
集成運(yùn)算放大器U16B、U18A、U18B；濾高頻電容C66、C68；濾波電容C67；電阻R124、R125、R128、R129、R130、R131、R132、R133、R134。微調(diào)電位器SW44、SW45；整流二極管D10；三極管Q9；光電耦合器GDOH等組成輸出放大器電路。
其中C58是輸入耦合電容，C65為輸出耦合電容，C66、C68為濾高頻電容，C67為濾波電容。U16A、U11B、U15A及其外圍元?dú)饧M成典型的3階低通濾波器；U15B及其外圍元?dú)饧M成1階高通濾波器。R134為反饋電阻，SW44調(diào)節(jié)反饋量，R125是輸出電阻。集成運(yùn)算放大器U18A、U18B；濾高頻電容C68；濾波電容C67；電阻R128、R129、R130、R131、R132、R133、R134，微調(diào)電位器SW45，整流二極管D10，三極管Q9，光電耦合器GDOH，開關(guān)K3組成自動(dòng)增益控制電路，K3是啟動(dòng)自動(dòng)增益電路的開關(guān)。
由圖6的E點(diǎn)輸出的解調(diào)信號(hào)送到圖7的H點(diǎn)，通過高低通濾波器后由圖7的I點(diǎn)輸出到圖8的J點(diǎn)進(jìn)行末級(jí)放大，最后從K點(diǎn)輸出經(jīng)過移頻的聲音信號(hào)。
權(quán)利要求1.移頻增音器，其特征在于包括用于聲音信號(hào)放大的前置放大器電路，對(duì)放大的聲音信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器電路，對(duì)調(diào)制過的合成信號(hào)進(jìn)行分頻率處理的帶通濾波器電路、陷波器電路，對(duì)分頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器電路，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波和放大的低通濾波器電路、高通濾波器電路、輸出放大器電路，以上電路依次連接；調(diào)制載波振蕩器電路與調(diào)制器電路連接；解調(diào)載波振蕩器電路與解調(diào)器電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于前置放大器電路中包括用于音量調(diào)節(jié)的冷控音量調(diào)節(jié)器電路，冷控音量調(diào)節(jié)器電路含有的電阻R1、濾波電容C1、場(chǎng)效應(yīng)管Q1和微調(diào)電位器SW1、SW2、SW3依次連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于調(diào)制器電路的三極管Q7和電阻R75、R85依次連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于調(diào)制載波振蕩器電路含有電阻R70、R71、R72、R73、R74；電位器SW32；反向器U12F、U12E；晶振Y1；濾波電容C35、C36。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于帶通濾波器電路包括由集成運(yùn)算放大器U2B、U3A、U3B、U4A、U4B、U5A、U5B、U6A、U6B、U7A、U7B、U8A、U8B、U9A、U9B、UI0B；微調(diào)電位器SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26、SW27、SW28、SW30；電容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30構(gòu)成的形式相同的五級(jí)濾波電路；。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于陷波器電路的電容C31、C32、C33、C34；電感L1、L2依次連接；解調(diào)器電路的三極管Q8和電阻R81連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于解調(diào)載波振蕩器電路的電阻R76、R77、R78、R79、R80；電位器SW33、SW34、SW35、SW36；反向器U13F、U13E；晶振Y2；濾波電容C39、C40耦合電容C38、C41依次連接；SW34、SW35、SW36微調(diào)電位器組成冷控移頻數(shù)字調(diào)節(jié)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于高通濾波器電路的集成運(yùn)算放大器U16A、U11B、U15A；電容C48、C49、C50、C56、C57、C58；電阻R91、R92、R93、R94、R101、R102、R103、R104依次連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于低通濾波器電路的集成運(yùn)算放大器U15B與電容C46、C47和電阻R90、R95分別連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移頻增音器，其特征在于輸出放大器電路包括集成運(yùn)算放大器U18A、U18B，濾高頻電容C68，濾波電容C67，電阻R128、R129、R130、R131、R132、R133、R134，微調(diào)電位器SW45，整流二極管D10，三極管Q9，光電耦合器GDOH，開關(guān)K3組成的自動(dòng)增益控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種移頻增音器，該裝置包括前置放大器電路、調(diào)制器電路、調(diào)制載波振蕩器電路、帶通濾波器電路、陷波器電路、解調(diào)器電路、解調(diào)載波振蕩器電路、高通濾波器電路、低通濾波器電路、輸出放大器電路。通過高陡度系數(shù)有源帶通濾波器、冷控技術(shù)音量調(diào)節(jié)和移頻數(shù)字調(diào)節(jié)、高Q值陷波器、懸浮調(diào)制、解調(diào)技術(shù)的綜合運(yùn)用，有效地抑制了擴(kuò)聲嘯叫，提高話筒拾音距離和擴(kuò)聲系統(tǒng)增益；減小了其他信號(hào)對(duì)被控信號(hào)的引線干擾，使整機(jī)信噪比不小于65dB；同時(shí)拓寬了整機(jī)頻率響應(yīng)范圍，即非移頻工作狀態(tài)為20～20000Hz，移頻工作狀態(tài)為80～15000Hz；使話筒非線性失真度小于0.2％；使電路簡潔，生產(chǎn)調(diào)試方便。本實(shí)用新型的裝置適用于各類會(huì)議室、電教室、音樂廳、學(xué)術(shù)報(bào)告廳等語言擴(kuò)音領(lǐng)域中，能有效抑制擴(kuò)聲嘯叫，提高話筒拾音距離和擴(kuò)聲系統(tǒng)增益。
文檔編號(hào)H04R27/04GK2553579SQ0222300
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2002年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月17日
發(fā)明者袁金盛, 段少鋼 申請(qǐng)人:四川省科學(xué)城昊天電子廠