【正文】 第三章 專業(yè)信號源設備 ? 專業(yè)傳聲器 ? 調(diào)諧器 ? 錄音座 ? 激光唱機與唱片 ? DCC數(shù)字盒式磁帶錄音機 ? MD小型光盤系統(tǒng) 返回目錄 專業(yè)傳聲器 ? 傳聲器是一種將聲信號變成電信號的電聲換能器件，又稱為麥克風（ Microphone）。傳聲器是專業(yè)音響系統(tǒng)中配備數(shù)量最多、使用最頻繁的信號源設備。它是聲音處理的第一個環(huán)節(jié)，同時受目前技術條件的制約，它也是聲音處理過程中最薄弱的環(huán)節(jié)。 返回本章 ? 傳聲器的種類和技術指標 ? 1．傳聲器的分類 ?傳聲器有不同的分類方法?？砂磽Q能原理、指向性、傳輸方式、用途、使用功能等作如下分類。 ? 2．傳聲器的主要性能指標 ?（ 1）靈敏度 ?靈敏度表示傳聲器的聲電轉換能力，即指傳聲器聲電轉換過程中，將聲壓轉換成電壓的能力，是表征傳聲器性能的重要參數(shù)。 返回本章 ?（ 2）頻率響應 ?頻率響應是傳聲器輸出電平與頻率的關系。它是指傳聲器在一恒定聲壓作用下，傳聲器的輸出電平隨不同頻率而變化。 ?（ 3）動態(tài)范圍 ?傳聲器動態(tài)范圍是指在規(guī)定的諧波失真條件下（一般規(guī)定 %），其所承受的最大聲壓級與絕對安靜條件下傳聲器的等效噪聲級之差。 返回本章 ?（ 4）傳聲器阻抗 ?傳聲器的阻抗有兩種，即輸出阻抗與負載阻抗。 ?傳聲器的輸出阻抗即為傳聲器的交流內(nèi)阻，通常在頻率為 1000Hz，聲壓約為 1Pa時測得的兩根輸出線之間的阻抗。 ?傳聲器的負載阻抗是指傳聲器輸出端負載的阻抗，若與調(diào)音臺或放大器相配接，其負載阻抗即是調(diào)音臺或放大器的輸入阻抗。 返回本章 ?（ 5）指向性 ?傳聲器的指向性是指在某一指定頻率下，隨著聲波入射方向的不同其靈敏度的變化特性，以聲波沿 θ角入射時的傳聲器靈敏度與聲波軸向入射時靈敏度的比值來表示其特征。 返回本章 圖 31 傳聲器的指向性 返回本章 ?（ 6）失真度 ?失真度是指聲音通過傳聲器聲電變換后信號變形的程度。主要是指諧波失真和頻率失真。 返回本章 ? 常用傳聲器的原理 ? 1．動圈式傳聲器 ?動圈式傳聲器的工作原理是：當聲波傳到傳聲器的膜片上，膜片受聲壓的作用而產(chǎn)生運動，并帶動粘接在振膜上的音圈一起振動，而音圈又置于磁體產(chǎn)生的磁場中作切割磁力線的運動，使音圈產(chǎn)生一交變的感應電動勢，進而感應產(chǎn)生電流。此電流的波形與聲波傳到膜片上的音頻波形相一致。該電信號即為動圈式傳聲器的輸出信號。 返回本章 圖 32 動圈式傳聲器的原理與外形圖 返回本章 ? 2．電容式傳聲器 ? （ 1）電容式傳聲器的工作原理 ? 電容式傳聲器依靠振膜振動引起電容量的變化實現(xiàn)換能，它由極頭、前置放大器和極化電壓供給電路三大部分組成。其結構如圖 33所示。 ? 外界聲波可使振膜產(chǎn)生相應的振動，從而改變了兩極板間的距離，使其電容量發(fā)生相應變化，導致與之串聯(lián)的電阻器上的電流發(fā)生變化，在負載電阻 R上產(chǎn)生一個交流輸出電壓，使聲能轉換成電能，達到聲 — 電轉換的目的。 返回本章 圖 33 電容式傳聲器原理圖 返回本章 ?（ 2）幻象供電 ?幻象供電是利用傳聲器輸出電纜內(nèi)的信號芯線和屏蔽線作為直流供電的通路來傳輸電源的一種供電方法，把傳聲器的信號線作為傳輸信號和施加極化電壓的復用通路，電容式傳聲器就可由原來的使用多芯電纜變?yōu)槭褂闷胀ǖ亩酒涟|，利用調(diào)音臺上提供的幻象電源（ Phantom Power）向電容傳聲器供電，這樣可省去電容話筒的供電電源，大大方便了實際使用。 返回本章 ?（ 3）電容式傳聲器的維護 ?電容式傳聲器在使用中要注意防潮，不用時應放在干燥缸中，并在其中放些變色硅膠粒，這是因為電容式傳聲器的振膜很薄，受潮后會引起變形，由于振膜距極板很近，一旦振膜變形，極易造成兩板相碰，產(chǎn)生極間漏電現(xiàn)象而出現(xiàn)噪聲，嚴重時傳聲器就沒有信號輸出。必要時可在使用前提前接通電源預熱。 返回本章 ? 3．帶式傳聲器 ?帶式傳聲器多采用鋁箔作為振動帶， 它與動圈式傳聲器的工作原理基本相同。不同的是，動圈式傳聲器的導體是圓形音圈粘在接收聲波的振膜上，懸在磁路系統(tǒng)的磁隙中，而帶式傳聲器則采用鋁帶或其它金屬帶代替線圈與膜片。 返回本章 圖 34 帶式傳聲器的原理圖 返回本章 ? 4．駐極體傳聲器 ?某些電介質(zhì)經(jīng)高溫高電壓處理后，能在兩表面上分別儲存正、負電荷，這種電介質(zhì)稱為駐極體。 ?駐極體電容傳聲器的結構與電容傳聲器大致相同，工作原理也相同，只是不需要外加極化電壓，而是由駐極體膜片或帶駐極體薄層的極板表面電位來代替。駐極體傳聲器的振膜受聲波策動時， 就會產(chǎn)生一個按聲波規(guī)律變化的微小電壓，經(jīng)過電路放大后就產(chǎn)生了音頻信號電壓。 返回本章 ? ?無線式傳聲器由傳聲器、小型無線電發(fā)射機和無線傳聲接收機三部分組成。其組成框圖如圖 35和圖 36所示。傳聲器將聲音信號變換成相應的電信號，小型無線發(fā)射機則將音頻信號調(diào)制成無線電波發(fā)射出去，再由接收機接收后還原出原來的聲頻信號。 返回本章 圖 35 無線傳聲器發(fā)射機電路方框圖 圖 36 無線傳聲器接收機電路方框圖 返回本章 ? 傳聲器的選用 ?傳聲器的類型很多，質(zhì)量、價格相差很大，應該對于各種不同的使用要求進行靈活地選擇，爭取以最小的代價換取最好的效果。 返回本章 調(diào)諧器 ? 調(diào)諧器的組成及其性能指標 圖 37 調(diào)諧器的基本組成方框圖 返回本章 ? 1． FM高頻電路 ? FM高頻電路包括輸入調(diào)諧回路，高頻放大器，本地振蕩器和混頻器。其功能是選擇接收所需的電臺信號，并進行高頻放大，經(jīng)混頻器變換為 MHz的中頻調(diào)頻信號。 ? 2． FM中頻電路 ? FM中頻電路包括中頻放大器，限幅器和鑒頻器。 ? 3．立體聲解碼器 ? 立體聲解碼器的功能是將鑒頻器輸出的立體聲復合信號還原成左右兩個聲道信號，分別經(jīng)左右兩路放大器放大后送入左右揚聲器系統(tǒng)，重現(xiàn)立體聲。 返回本章 ?（ 1）噪限靈敏度 ?（ 2）雙信號選擇性 ?（ 3）分離度 噪限靈敏度表示調(diào)諧器接收微弱信號的能力。 雙信號選擇性是指調(diào)諧器在有用信號存在時，對鄰近頻道干擾信號的抑制能力。 立體聲左（ L），右（ R）聲道之間的分離度是指用立體聲 L（或 R）信號調(diào)制時在 L（或 R）聲道上的輸出，與用立體聲 R（或 L）信號調(diào)制時在 L（或 R）聲道上出現(xiàn)的輸出之比。 4．調(diào)諧器的主要性能指標 返回本章 ? 調(diào)諧器的高頻、中頻電路 ? 1．調(diào)頻高頻電路 ? （ 1）電子調(diào)諧原理 ?利用變?nèi)荻O管的變?nèi)萏匦赃M行回路調(diào)諧的方式稱為電子調(diào)諧或電調(diào)諧。變?nèi)荻O管在反偏應用時，其結電容 CD會隨反偏電壓（又稱調(diào)諧電壓） UD的大小而變化。CD— UD之間呈現(xiàn)如圖 38所示的指數(shù)函數(shù)關系，稱為變?nèi)荻O管的變?nèi)萏匦浴闇p小非線性失真，通常應使 UD在 Umin～Umax范圍內(nèi)取值。 返回本章 圖 38 變?nèi)荻O管的變?nèi)萏匦? 返回本章 圖 39 電子調(diào)諧器原理電路 返回本章 DDCCCCLf?????210返回本章 ?（ 2）電調(diào)諧調(diào)頻頭 ?調(diào)頻高頻電路工作在甚高頻段的 88～ 108 MHz，為防止外界干擾和本振輻射， 通常做成一個組件并加以屏蔽，稱為調(diào)頻頭。 返回本章 圖 310 電調(diào)諧調(diào)頻頭電路 返回本章 ? 2． FM/AM 中頻集成電路 ?日本三洋公司產(chǎn)品 LA1260是具有代表性的FM/AM中頻集成電路，其內(nèi)部電路方框圖如圖 311所示。 ? LA1260應用電路如圖 312所示，它分為調(diào)頻和調(diào)幅兩種工作狀態(tài)。 返回本章 圖 311 LA1260內(nèi)部電路方框圖 返回本章 圖 312 LA1260應用電路 返回本章 ? 立體聲解碼器 ? 1．導頻制立體聲復合信號 ? 我國調(diào)頻立體聲廣播制式與世界上大多數(shù)國家一樣，采用導頻制。它在傳輸左右聲道信號的同時，插入一個導頻信號，組成導頻制立體聲復合信號。 ? （ 1）表示式 ? 導頻制立體聲復合信號可用下式表示： ? A(t)=(L+R)+(LR) cos(ωst)+P cos(1/2ωst) ? 上式表明，該信號含有 3種信息： 返回本章 ? 1 左右聲道的和信號 (L+R)，也稱為主信道信號。普通調(diào)頻收音機也能解調(diào)出這部分信息，放送單聲道聲音，實現(xiàn)了兼容性。 ? 2 左右聲道的差信號 (LR)與副載波 cos(ωst)經(jīng)平衡調(diào)制后獲得的雙邊帶信號 (LR) cos(ωst)，也稱為副信道信號，用來傳送立體聲的方位信息。 ? 3 導頻信號 P cos(1/2ωst)，為接收機恢復副載波提供參考信號。 返回本章 返回本章 ?（ 3）波形圖 ?導頻制立體聲復合信號的波形關系如圖 313所示。其中（ b）、（ c）、（ d）、（ e）、（ f）、（ g）分別表示左聲道 L、右聲道 R、和信號 M、差信號 S、副信道信號 S’、主信道與副信道疊加信號、導頻信號的波形。 返回本章 ? 1波形的包絡分別反映了左、右聲道信號 L、R的變化規(guī)律，分別稱之為 L包絡和 R包絡（見圖 313(f)）。 ? 2包絡之間是 38 kHz副載波。在 L、 R包絡交點處，副載波相位突變 180176。 。 ? 3副載波的正峰點始終對準 L包絡，負峰點始終對準 R包絡。 返回本章 ? 2．矩陣式立體聲解碼器 ?根據(jù)立體聲復合信號的頻譜特點，可以采用頻分法進行解碼，通常稱為矩陣式立體聲解碼器。其原理方框圖如圖 314所示。 返回本章 圖 314 矩陣式立體聲解碼器 返回本章 ? 3．開關式立體聲解碼器 ?根據(jù)立體聲復合信號的波形特點，可以采用時分法進行解碼，通常稱為開關式立體聲解碼器。其原理方框圖如圖 315所示。 圖 315 開關式立體聲解碼器 返回本章 返回本章 ? 4．鎖相環(huán)立體聲解碼器 ?（ 1）鎖相環(huán)副載波發(fā)生器 ?鎖相環(huán)副載波發(fā)生器原理方框圖如圖 317所示。它由正交鑒相器、低通濾波器、壓控振蕩器 (VCO)和兩個二分頻電路所組成，以 19 kHz的導頻信號為參考信號， 輸出 38 kHz 的副載波開關信號。 返回本章 圖 317 鎖相環(huán)副載波發(fā)生器 返回本章 ?鎖相環(huán)副載波發(fā)生器能夠在比較惡劣的條件下工作。當立體聲復合信號連同可能混入的干擾信號一起送入正交鑒相器時，只有由導頻信號與再生 19kHz開關信號比較而形成的相對穩(wěn)定的成分，才能在低通濾波器輸出端出現(xiàn)，去對 VCO實施控制。因而，實際上可直接將立體聲復合信號作為參考信號送入正交鑒相器。 返回本章 ?（ 2）雙差分開關式解碼器 ?集成雙差分開關式解碼器實際上是一個工作在開關狀態(tài)的模擬乘法器 , 其原理電路如圖 318所示。 返回本章 圖 318 雙差分開關式解碼器 返回本章 ?（ 3）鎖相環(huán)立體聲解碼器集成電路 ?集成鎖相環(huán)立體聲解碼器有許多產(chǎn)品，如AN7470、 LA3400、 TA734 LA336μPC119 LM1800等，其功能與工作原理大體相同。這里以 LA3361為例進行介紹。 ? LA3361內(nèi)部電路和外圍應用電路如圖 320所示。它由鎖相環(huán)副載波發(fā)生器、雙差分開關式解碼器、立體聲切換及指示燈電路、穩(wěn)壓器等 4部分所組成。 返回本章 圖 320 LA3361內(nèi)部電路方框圖及應用電路 返回本章 ? 數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng) ?數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng)是在電子調(diào)諧基礎上發(fā)展起來的一種新型調(diào)諧系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)自動搜索電臺信號、數(shù)字顯示電臺頻率、預選存貯電臺頻率等功能；具有選臺快速、簡便、精確、自動化程度高，又便于大規(guī)模集成等優(yōu)點，現(xiàn)已成為調(diào)諧的主要方式。 返回本章 ?現(xiàn)代接收設備或調(diào)諧器，都采用外差式電路結構。為了接收多頻道（電臺），本地振蕩器的頻率必須與接收的電臺頻率同步地變化，使之無論接收哪個電臺都與之相差一個恒定的中頻，即 ? fv－ fs = fi ?式中， fv為本地振蕩頻率， fs為電臺的載波頻率， fi為中頻。 返回本章 ?顯然，由于電臺頻率是眾多的，所以 fv是一個變化的多點頻率，而且必須穩(wěn)定。頻率合成技術可以實現(xiàn)穩(wěn)定度高的多點頻率，用來充當本地振蕩器的工作。數(shù)字式調(diào)諧器就是采用頻率合成技術來達到數(shù)字式選臺（調(diào)諧）的目的。 返回本章 ? 頻率合成技術分為兩類： ? 一是直接合成法：直接合成法是利用