高保真音響電路與家庭影院音響系統(tǒng)

第一章 高保真音響電路基礎(chǔ) 1
1.1 對(duì)高保真音響的技術(shù)要求 1
1.2 功率放大電路 9
1.2.1 功率放大電路的分類 9
一、按輸出管工作狀態(tài)分類 9
1. 甲類功率放大電路 9
2. 乙類功率放大電路 14
二、按電路的結(jié)構(gòu)形式分類 16
1. OTL型功率放大電路 17
2. OCL型功率放大電路 23
3. DC型功率放大電路 29
4. CL型功率放大電路 34
5. ALA型功率放大電路 35
6. BTL型功率放大電路 36
7. 集成功率放大電路 41
1.2.2 功率放大電路的基本設(shè)計(jì)方法 44
1.3 前置放大電路 50
1.3.1 前置放大器的功能 50
1.3.2 對(duì)前置放大器的技術(shù)要求 51
1.3.3 唱片輸入均衡電路 51
1.3.4 磁頭輸入均衡電路 56
1.3.5 話筒和線路輸入放大電路 58
1.4 音調(diào)控制與音色處理電路 58
1.4.1 音調(diào)控制電路 58
一、衰減型RC音調(diào)控制電路 59
二、反饋型音調(diào)控制電路 66
三、衰減-反饋型音調(diào)控制電路 72
1.4.2 響度控制電路 75
一、人耳的聽覺特性與等響度曲線 75
二、等響度音量控制的原理 76
三、等響度控制電路 77
1.4.3 多頻段頻率均衡電路 80
一、多頻段頻率均衡器的功能 80
二、多頻段頻率均衡器的工作原理 81
三、多頻段頻率均衡器的組成 83
1.4.4 降噪電路 87
一、靜態(tài)降噪電路 87
二、動(dòng)態(tài)降噪電路 89
三、杜比降噪電路 93
1.4.5 音色處理電路 95
一、電子混響電路 95
二、立體聲和和環(huán)繞立體聲 99
三、音響效果激勵(lì)器 102

第二章 功率放大電路實(shí)例 107
2.1 OTL功率放大電路 107
2.1.1 優(yōu)質(zhì)50W OTL功放電路 107
2.1.2 用場效應(yīng)管作輸出的功放電路 108
2.1.3 用達(dá)林頓管作輸出的純乙類功放電路 109
2.1.4 低失真甲類OTL功放電路 111
2.2 OCL功率放大電路 112
2.2.1 結(jié)構(gòu)最簡的OCL功放電路 112
2.2.2 兩級(jí)差放的OCL功放電路 114
2.2.3 全對(duì)稱OCL功放電路 117
2.2.4 不用差分輸入的OCL功放電路 119
2.2.5 優(yōu)秀的國產(chǎn)精品功放XA8500 121
2.2.6 40W超級(jí)功放電路 123
2.2.7 東鵬P300功率放大電路 124
2.2.8 LHG-A757功放電路 126
2.2.9 新甲類功率放大電路 127
2.2.10 湖山AMP2X100J-01型功放電路 130
2.2.11 超級(jí)功放王D-200W模塊內(nèi)電路 131
2.2.12 場效應(yīng)管全對(duì)稱OCL功放電路 134
2.2.13 以場效應(yīng)管作輸出的功放電路 135
2.2.14 60W高保真功放電路 136
2.2.15 全對(duì)稱高保真VMOS功放電路 137
2.2.16 三級(jí)差放的MOS管功放電路 139
2.2.17 60W場效應(yīng)管功放電路 141
2.2.18 V MOS管優(yōu)質(zhì)功放電路 142
2.3 DC(直流)功率放大電路 144
2.3.1 電路簡潔的直流功放電路 144
2.3.2 150W甲乙類直流功放電路 145
2.3.3 100W純甲類功放電路 147
2.3.4 25W直流功放電路 148
2.3.5 采用三肯管的100W功放電路 150
2.3.6 紳士AM50純甲類功放電路 152
2.3.7 50W超甲類功放電路 154
2.3.8 Hi-end后級(jí)功放電路 156
2.3.9 純甲類直流功放電路 159
2.3.10 用菱形差動(dòng)電路作輸入級(jí)的功放電路 162
2.4 CL及ALA功放電路 164
2.4.1 全對(duì)稱互補(bǔ)的超甲類CL功放電路 164
2.4.2 純乙類CL功率放大電路 166
2.4.3 全線性無反饋功率放大電路 167
2.4.4 F-9300雙超線性功放電路 173
2.5 BTL功放電路 176
2.5.1 橋式推挽功放電路 176
2.5.2 直流橋式功放電路 176
2.5.3 用菱形差動(dòng)電路倒相的橋式功放電路 177
2.5.4 用HA1392組成的BTL功放電路 180
2.5.5 用LM1875組成的BTL放電路 183
2.6 集成功率放大電路 183
2.6.1 LM系列集成功放電路 183
一、通用低壓功放電路LM386 183
二、LM中大功率集成功放電路 185
1. LM1875的特性及應(yīng)用電路 187
2. LM1876的特性及應(yīng)用電路 189
3. LM2876的特性及應(yīng)用電路 189
4. LM3875的特性及應(yīng)用電路 191
5. LM3875T/LM3876T的特性及應(yīng)用電路 194
6. 新一代高性能功放電路LM3886 196
2.6.2 TDA系列集成功放電路 197
一、TDA2030/2030A、TDA2040/2040A 197
1. TDA2030/2030A的特性及應(yīng)用電路 198
2. TDA2040/2040A的特性及應(yīng)用電路 198
二、TDA15系列功放電路 202
1. TDA1514A的特性及應(yīng)用電路 202
2. TDA1516/1518的特性及應(yīng)用電路 205
3. TDA1519的特性及應(yīng)用電路 207
4. TDA1521的特性及應(yīng)用電路 207
5. TDA7294的特性及應(yīng)用電路 208
2.6.3 HA系列集成功放電路 210
一、HA1392的特性及應(yīng)用電路 210
二、HA1397的特性及應(yīng)用電路 211
2.6.4 STK系列厚膜集成功放電路 213
一、STK465的特性及應(yīng)用電路 214
二、STK4100/4200的特性及應(yīng)用電路 219
三、STK4036X1~STK4048X1的特性及應(yīng)用電路 227
四、STK3048和STK6153組成的功放電路 230
五、采用STK0100的100W功放電路 231
2.6.5 其它高性能集成功放電路 238
一、LM12集成運(yùn)放電路的應(yīng)用于 238
二、SHM1100Ⅱ大功率混合集成電路 241
三、SHM1120及其應(yīng)用電路 242
四、SHM1150Ⅱ組成的功放電路 244
五、TM2001A組成的功放電路 244
六、TMOS150功率模塊的應(yīng)用 248
2.7 由集成電路推動(dòng)的功放電路 250
2.7.1 由NE5532/NE5534推動(dòng)的功放電路 251
一、采用浮動(dòng)電源的功放電路 252
二、輸出功率達(dá)70W的功放電路 252
三、簡潔的30W功放電路 253
四、性能優(yōu)良的120W功放電路 255
五、音色純正的80W功放電路 256
六、80W甲乙類功放電路 257
七、BGW150功放電路 257
2.7.2 由μPC125H推動(dòng)的功放電路 257
一、具有保護(hù)功能的50W功放電路 257
二、動(dòng)態(tài)偏置的高保真功放電路 262
2.7.3 由μPC1342V推動(dòng)的功放電路 265
一、由μPC1342V推動(dòng)的功放電路 265
二、簡潔的100W功放電路 266
三、帶故障指示的直流功放電路 269
2.7.4 由AP500推動(dòng)的功放電路 269

第三章 前置放大電路 276
3.1 分立元件的前置放大電路 276
3.1.1 純甲類前置放大電路 276
3.1.2 中聯(lián)F-9500A前置放大器 278
3.1.3 多功能前置放大電路 282
3.1.4 有音響控制的前置放大電路 286
3.2 集成電路前置放大電路 286
3.2.1 優(yōu)質(zhì)低噪聲前置放大器 286
3.2.2 高精度唱機(jī)輸入均衡電路 287
3.2.3 高音質(zhì)前置放大器 288
3.2.4 多功能高保真前置放大器 290
3.2.5 帶降噪電路的前置放大器 292
3.2.6 采用OP37的前置放大器 296
3.2.7 優(yōu)質(zhì)錄放音前置放大器 296
3.2.8 采用TDA1602A的高檔錄放音電路 300
3.2.9 采用電子切換開關(guān)的前置放大器 306
3.3 多路輸入前置放大電路 308
3.3.1 有四路輸入的前置放大器 309
3.3.2 多路話筒輸入放大器 311
3.3.3 8路AV輸入混音臺(tái) 312

第四章 音量及音調(diào)控制電路 320
4.1 音量及音調(diào)控制電路 320
4.1.1 晶體管音調(diào)控制電路 320
4.1.2 集成運(yùn)放音調(diào)控制電路 322
4.1.3 晶體管衰減-反饋式音調(diào)電路 324
4.1.4 音調(diào)選擇器電路 326
4.2 數(shù)字式音量電位器 328
4.2.1 數(shù)字電路組成的電位器 328
4.2.2 集成化數(shù)字電位器 331
4.2.3 HAD250A數(shù)字音量音調(diào)模塊 333
4.3 音量音調(diào)控制集成電路 335
4.3.1 直流音量音調(diào)平衡控制IC-LM1035/36 336
4.3.2 具有立體聲擴(kuò)展功能的LM1040N 340
4.3.3 直流音量音調(diào)平衡控制IC TDA1524 342
4.3.4 直流音量音調(diào)平衡控制IC TA7630P 343
4.4 多頻段圖示均衡電路 344
4.4.1 由晶體管組成的均衡器電路 344
4.4.2 由集成運(yùn)放組成的多頻段均衡器 345
4.4.3 集成專用均衡器電路 348
一、TA7796的擴(kuò)展應(yīng)用 348
二、用LA3600組成的均衡器 350
三、用M5277組成的均衡器 353
四、七段厚膜集成均衡器STK6327A 354
五、參量式均衡器 356
4.5 電平顯示與頻譜分析電路 358
4.5.1 電平顯示驅(qū)動(dòng)電路 358
一、單路顯示驅(qū)動(dòng)電路 359
二、雙路顯示驅(qū)動(dòng)電路 364
4.5.2 實(shí)時(shí)頻譜顯示電路 366
4.5.3 動(dòng)態(tài)掃描式頻譜顯示器 371
4.5.4 有記憶功能的頻譜顯示器 376

第五章 降噪電路與音色處理電路 380
5.1 降噪電路 380
5.1.1 杜比B降噪電路CXA1100系列及其應(yīng)用 380
5.1.2 杜比B降噪電路HA11226及其應(yīng)用 381
5.1.3 杜比BC降噪集成電路HA12058及其應(yīng)用 384
5.1.4 杜比BC降噪集成電路HA12091及其應(yīng)用 387
5.1.5 飛利浦杜比BC降噪電路TEA0665N 390
5.1.6 用LM1894制作的高性能動(dòng)態(tài)降噪器 392
5.2 音色處理電路 393
5.2.1 音頻動(dòng)態(tài)擴(kuò)展器與聽感激勵(lì)器NE571 393
5.2.2 音質(zhì)增強(qiáng)處理電路-BBE處理器 399
一、BA3884處理器及其應(yīng)用 399
二、M2150AD處理器及其應(yīng)用 401
三、XR1071處理器及其應(yīng)用 403
5.2.3 多音效處理電路 405
一、μPC1891A的原理與應(yīng)用 405
二、μPC1892的原理與應(yīng)用 409
三、環(huán)繞聲處理電路TA8173AP 412
5.2.4 數(shù)字延時(shí)電路M50系列及其應(yīng)用 413
一、M50195及其應(yīng)用 413
二、單片多功能數(shù)字延IC M50197 415
三、單片多抽頭數(shù)字延時(shí)IC M50194AP 417
5.2.5 數(shù)字延時(shí)電路M65系列及應(yīng)用 419
一、M65831及其應(yīng)用 420
二、一體化數(shù)字延時(shí)電路M65839 421
三、新型數(shù)字延時(shí)電路M65844AP 422
5.2.6 音場效果處理器MS381 424

第六章 音箱的設(shè)計(jì)與制作調(diào)試 427
6.1 聲音的基本特性 427
6.1.1 聲音的產(chǎn)生和傳播 427
6.1.2 聲音的反射和繞射 427
6.1.3 聲音的主要物理量及常用電聲學(xué)名詞 428
6.2 揚(yáng)聲器的技術(shù)參數(shù)及測試方法 429
6.2.1 揚(yáng)聲器的種類 429
6.2.2 揚(yáng)聲器的主要技術(shù)參數(shù)和測量方法 430
一、揚(yáng)聲器的主要技術(shù)參數(shù) 430
二、揚(yáng)聲器主要參數(shù)的測量方法 432
6.3 音箱的設(shè)計(jì)與調(diào)試 434
6.3.1 密閉式音箱的設(shè)計(jì)與調(diào)試 435
一、聲電類比法設(shè)計(jì)密閉式音箱 435
1. 揚(yáng)聲器的選擇 435
2. 給定音箱諧振頻率的設(shè)計(jì)方法 435
3. 設(shè)箱體諧振頻率為揚(yáng)聲器諧振頻率n倍的設(shè)計(jì)方法 436
4. 給定音箱Qtc值的設(shè)計(jì)方法 436
二、利用Thiele/Small參數(shù)設(shè)計(jì)密閉式音箱 437
三、設(shè)計(jì)實(shí)例 438
四、密閉式音箱的調(diào)試 439
6.3.2 倒相式音箱的設(shè)計(jì)與調(diào)試 439
一、揚(yáng)聲器的選擇 440
二、倒相式音箱的設(shè)計(jì)方法 441
1. 按照平坦的B4期望響應(yīng)設(shè)計(jì)的方法 441
2. 非平坦響應(yīng)的設(shè)計(jì)方法 442
3. 倒相管的設(shè)計(jì)計(jì)算 443
三、倒相式音箱的調(diào)試 444
1. 箱體損耗QL值的調(diào)整 445
2. 箱體容積的調(diào)整 445
3. 倒相管的調(diào)整 450
6.4 組合場聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 452
6.4.1 對(duì)各頻段揚(yáng)聲器的要求 452
6.4.2 分頻器的設(shè)計(jì)制作 454
一、無源功率分頻器的設(shè)計(jì) 454
二、確定分頻頻率和分頻器衰減斜率 457
三、衰減器及阻抗補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 459
四、分頻器的元器件選擇和制作 460
五、電子分頻器 461
6.4.3 揚(yáng)聲器在箱體上的安裝方式與排列方式 463
6.4.4 箱體的制作工藝 466
6.4.5 音箱的整體調(diào)試 470
6.4.6 音箱設(shè)計(jì)舉例 472
6.5 重低音音箱的設(shè)計(jì)制作 475
6.5.1 ASW帶通式音箱簡介 476
6.5.2 ASW帶通式音箱的設(shè)計(jì) 476
6.5.3 設(shè)計(jì)舉例 479

第七章 電源電路 480
7.1 橋式整流電路 480
4.1.1 橋式整流電路的工作原理 480
4.1.2 整流電源的濾波特性 485
7.2 晶體管穩(wěn)壓電源電路 488
7.3 集成穩(wěn)壓電源電路 491
7.3.1 集成穩(wěn)壓器的分類及特性 491
一、三端固定輸出正穩(wěn)壓器 492
二、三端固定輸出負(fù)穩(wěn)壓器 493
三、三端可調(diào)輸出正穩(wěn)壓器 494
四、三端可調(diào)輸出負(fù)穩(wěn)壓器 494
7.3.2 三端集成穩(wěn)壓器的工作原理 494
7.3.3 集成穩(wěn)壓器的主要技術(shù)參數(shù) 496
7.3.4 三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用 497
一、典型應(yīng)用電路 497
二、改變輸出電壓極性的應(yīng)用 497
三、提高輸出電壓的應(yīng)用 498
四、擴(kuò)展輸出電流的應(yīng)用 499
7.3.5 三端集成可調(diào)穩(wěn)壓器的應(yīng)用 500
7.3.6 伺服式穩(wěn)壓電源 503
7.4 開關(guān)式穩(wěn)壓電源電路 506
7.4.1 開關(guān)式穩(wěn)壓電路的工作原理 506
7.4.2 中聯(lián)F-2250型功放開關(guān)穩(wěn)壓電源 510
7.4.3 DNC-X50E音響專用開關(guān)電源 512

第八章 提高功放電路的性能 515
8.1 放大器的基本單元電路 515
8.1.1 單級(jí)放大電路的特性 515
8.1.2 射極輸出器的特性 520
8.1.3 放大電路的基本組合形式 521
8.1.4 場效應(yīng)管放大電路 523
8.2 提高放大器的電壓增益 525
8.2.1 采用恒流源電路作負(fù)載 525
8.2.2 提高后級(jí)的輸入阻抗 526
8.3 提高放大器的輸入阻抗 526
8.3.1 采用負(fù)反饋提高放大器的輸入阻抗 526
8.3.2 采用自舉電路提高輸入阻抗 527
8.3.3 用場效應(yīng)管提高輸入阻抗 529
8.4 改善放大器的頻率特性 529
8.4.1 改善低頻響應(yīng)的方法 530
8.4.2 改善放大器的高頻響應(yīng) 531
8.5 降低放大器的噪聲 532
8.5.1 影響放大器噪聲的因素 532
8.5.2 低頻電壓放大級(jí)的低噪聲電路設(shè)計(jì) 536
一、采用低噪聲晶體管 536
二、采用直接耦合式輸入電路 536
三、采用共射一共基電路 537
四、抑制電源波動(dòng)的噪聲干擾 538
8.6 降低放大器的失真 540
8.6.1 電壓放大器的開環(huán)失真特性 540
一、失真度與工作頻率的關(guān)系 540
二、對(duì)稱式差勁動(dòng)放大器的失真 540
8.6.2 低失真電壓放大電路的選擇 542
一、低失真小信號(hào)電壓放大器 542
二、差動(dòng)放大電路和對(duì)稱互補(bǔ)式差動(dòng)電路 543
三、菱形差動(dòng)電路 543
四、互補(bǔ)推挽式電壓放大電路 543

第九章 家庭影院音響系統(tǒng) 544
9.1 家庭影院Hi-Fi音響 544
9.1.1 家庭影院對(duì)音響系統(tǒng)的要求 545
一、AV系統(tǒng)與Hi-Fi系統(tǒng)的區(qū)別 545
二、從Hi-Fi發(fā)燒到AV發(fā)燒 546
9.1.2 幾種常見的環(huán)繞聲系統(tǒng) 549
一、杜比環(huán)繞聲系統(tǒng) 549
二、杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng) 549
三、THX系統(tǒng) 550
四、杜比數(shù)字環(huán)繞聲(AC-3)系統(tǒng) 551
五、數(shù)字影劇院系統(tǒng)-DTS 551
六、動(dòng)態(tài)數(shù)字環(huán)繞聲系統(tǒng)-SDDS 552
9.2 杜比定向邏輯環(huán)繞聲系統(tǒng) 554
9.2.1 杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼原理 554
9.2.2 杜比定向邏輯解碼集成電路及其應(yīng)用電路 555
一、杜比定向邏輯解碼芯片-SSM2125/2126 559
二、三洋杜比定向邏輯解碼芯片-LA2785 559
三、NJM2177A杜比定向邏輯環(huán)繞聲解碼器 566
四、三菱杜比定向邏輯解碼芯片-M69032P 568
五、三菱芯片組件的杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)簡介 571
六、雅馬哈杜比定向邏輯處理芯片YSS215和YSS241 572
七、簡單易制的杜比環(huán)繞聲解碼器 575
9.3 3D環(huán)繞聲系統(tǒng) 579
9.3.1 SRS環(huán)繞聲系統(tǒng) 579
一、SRS環(huán)繞聲處理器-SRS5250S 580
二、SRS數(shù)字環(huán)繞聲處理器-M62430FP 582
三、采用I2C總線控制的SRS處理器-SRSM62434 586
四、SRS處理芯片-YSS2178 588
9.3.2 ASR模擬環(huán)繞聲處理芯片-YSS247 588
9.3.3 SPATIALIZER兩聲道環(huán)繞處理器 592
一、PZS739/740處理器 592
二、EMR4.0處理器 593
9.3.4 Qsound3D立體聲環(huán)繞處理器 592
一、Qsound3D處理器簡介 595
二、QX2010/2011及其應(yīng)用 596
9.3.5 虛擬杜比環(huán)繞聲系統(tǒng) 600
一、虛擬杜比環(huán)繞聲的發(fā)展過程 600
二、虛擬杜比環(huán)繞聲的基本原理 601
三、虛擬杜比環(huán)紅聲芯片QS7777PE及應(yīng)用 601
9.4 家庭影院的超重低音系統(tǒng) 604
9.4.1 超重低音系統(tǒng)的作用 604
9.4.2 超重低音系統(tǒng)的組成 604
一、3D系統(tǒng) 605
二、超重低音的立體聲重放 605
9.4.3 超重低音系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 606
一、超重低音有源音箱電路 606
二、電子電路均衡型超重低音電路 608
三、有源低頻失真修正電路 609
四、有源超低音補(bǔ)償電路 611
五、雙聲道重低音電路 611
六、分頻點(diǎn)可調(diào)的有源均衡型超低音電路 611
七、有源超低音音箱放大器電路 615
八、超重低音專用集成電路-MZ1812 615
九、超重低音專用芯片-M51134P 617
十、雙聲道重低音模塊-TWH32 618
9.5 家庭視聽室 621
9.5.1 建筑聲學(xué)和房間的一般處理原則 621
一、房間幾何尺寸對(duì)聲音的影響 621
二、房間處理的一般原則 622
9.5.2 視聽室的混響時(shí)間 623
一、賽賓的混響公式 623
二、艾潤混響公式 623
三、溫度和濕度對(duì)聲能的影響 623
四、房間的平均吸音系數(shù) 624
五、視聽室最佳混響時(shí)間 624
9.5.3 家庭視聽室的吸音與隔音 625
一、吸音和吸音材料 625
二、家庭視聽室的吸音處理 627
三、家庭視聽室外的隔音處理 629
9.6 家用視聽器材的組合配置 633
9.6.1 音箱選擇要點(diǎn) 634
9.6.2 音箱的擺放 636
9.6.3 音箱與功放的配接 637
9.6.4 介紹一套高性價(jià)比的影音組合 638

主要參考文獻(xiàn) 640