音调控制

🏠 首页 《无线电》杂志 1956年 🔗 第5期 🔗 第23页 分类:家用电器小百科 🔗 李昌猷 🔗

质量好的收音机和扩音器,大多数都装着可调整音调的设备——音调控制。转动音调控制的旋钮时,放出的声音会变得比较低沉或者嘹亮。如果对于音调控制认识不足,我们可能认识音调控制没什么大用处,因而对它不感兴趣。其实,音调控制是有它的妙用的,我们决不应低估它的作用。

人们对于收音机和扩音器放出的声音的音调,爱好不同,有人喜欢着重发挥低音调,有人喜欢多发挥高音调。如果收音机或扩音器装着音调控制,人们便可按照自己的爱好来改变放音的音调。放送音乐时,使用音调控制往往还可以增强音乐的情调。

在接收无线电的时候,常常有一些从大气或电源线来的噪声妨碍收听,有时收音还会受到邻近波道的干扰,在这种情况下,适当地减弱高音调的输出能够把这些干扰和噪声抑制下去。用减弱高音调的方法来抑制噪声和干扰,会使放出的声音因缺少高音调而失真,但有时还是值得的。放唱片的时候,唱针和唱片的摩擦会造成一种“咝咝”声,随伴着音乐放出来。这种“咝咝”声在4000-5000周以上最显著。减弱高音调的输出就可以抑制这种咝声。有时候放音的房间回声极强,遇到这种情况,减弱高音调可以使放出的声音比较悦耳。

当接收本地强力电台时,由于高频调谐回路和中频调谐回路的选择性关系,旁带中的高音频常常受到损失。一般质量较差的收音机,对于3000周以上频率的衰减比较严重,因此在收听管弦乐队中的高音调演奏的时候,放出的声音可能有很大的走样,甚至没有输出。对于这两种情况,适当增强高音调输出显然是有利的。如果放音的房间对于声音吸收很强,为了改善放音的质量,稍稍增强高音调也是必要的。

当用很大程度的高音调衰减来抑制干扰时,放出的声音便好象是被什么东西包裹着一样的沉闷。在这种情况下,如果同时衰退减低音调,虽然放出的声音不很好听,但能使声音比较受听。

人类耳朵对于低音调的感觉很不灵敏,当音量控制开得很小时,常常感觉低音调响度不足。因此有时需要增强低音调的输出来改善放音的质量(质量较好的收音机或扩音器,常在音量控制上附装着自动音调补偿装置。当把音量控制开小时,低音调输出能够自动增强。)。由于唱针移动的速度有一定限度,唱片的低音调受到相当程度的衰减。放唱片的时候如能适当增强低音调输出,自然也是有益的。

从上面所谈到的各点看来,音调控制不仅可以用来满足人们对于音调的爱好,而且还能用来改善放音质量,提高放音效果。这样,我们还能忽视它的用处吗?

音调控制的线路,花样繁多,有的很复杂。这里选择几种简单而比较典型的来介绍。

图1
图1 🔍原图 (518×378)
图2
图2 🔍原图 (533×369)
图3
图3 🔍原图 (502×408)

图1、2和3是三种用来减衰高音频(或高音调)的音调控制线路。图1最简单,它主要是用两个固定电容器经由一个转换开关并联在输出变压器的初级线圈上而成。电容器的阻抗随着频率的增高而减小,因而对高音频具有傍路作用。电容器的容量越大,对高音频的傍路作用就越显著。图中C\(_{1}\)和C2的容量不同,改变转换开关的位置时,由于接到电路里的电容改变,高音频衰减的程度也就改变了。图2所示的线路应用最广。这线路是用一个电位器和一个固定电容器串接起来以后并联在某一级低频放大器的屏极负荷电阻上。当电阻全部都接入电路时,电阻和电容品的总的阻抗相当大,它们对于放大器的屏极负荷差不多没有影响。这时收音机或放大器具有正常的频率响应特性。当电阻逐渐减小时,电阻和电容的阻抗减小,它们对屏极负荷的分路作用逐渐增大,因而对高音频的衰减逐渐增大。图3是根据负回授原理做成的音调控制线路。图中回授电压经电容器C接到栅极电路中的电位器R上。电容器C对高音频的容抗比对中部音频和低音频的容抗小,因此高音频的负回授作用较强。负回授较强,放大率就较小。当电位器R的动臂放在a处时,负回授作用最强,放大器对于高音频的放大最小。换句话说,高音频衰减最厉害。动臂向b处移动时,回授作用逐渐减小,高音频衰减的程度也随着减小。当动臂移到b处时,回授不再起作用,频率响应特性恢复正常。

图4
图4 🔍原图 (590×444)

图4是一种增强高音频的音调控制线路。这个线路是在某一级低放的栅极回路中接入一个电感线圈而成。电感线圈的感抗随着频率的增高而增大,因此放大器对高音频有较高的放大率。改变电感线圈的电感可以改变高音频增强的程度。

图5
图5 🔍原图 (430×445)
图6
图6 🔍原图 (520×441)

图5和图6是两个衰减低音频(或低音调)的音调控制线路。这两个线路都是用减小级间交连电容的方法来抑制低音频的。在图5中,用电容器C和交连电容器C\(_{Л}\)串联,结果总的容抗增大,低音频通过困难。图中电位器R是用来改变低音频衰减的程度的。当电位器的云贵臂在a位置时,C被短路而不起作用,放大器的频率响应特性和正常一样。当动臂向b移动时,低音频通过逐渐困难。动臂放到b时,低音频通过最困难,换句话说,低音频衰减最厉害。图6的工作原理和图5相同。不同的地方是它用转换开关来改变低音频衰减的程度。

图7
图7 🔍原图 (427×413)

图7是一种增强低音频的音调控制线路。这个线路是在某一级低放的屏极电路中接入一个并联谐振回路。选择谐振回路元件的数值时,应使回路谐振于某一低音频(通常是在50-120周之间)。这样,电子管的屏极负荷阻抗在这个低音频附近增大,因此放大器的输出,在这个低音频附近也增大。改变电阻R的数值可以改变谐振回路的谐振曲线,从而改变对于低音频的增强程度。同理,如果选择回路元件的数值,使回路谐振在某一高音频,就可以用并联谐振回路做成增强高音频的单调控制。如果在放大器的屏路接入两个谐振回路,一个谐振在低音频,一个谐振在高音频,那么,便可以既增强低音频又增强高音频。

图8
图8 🔍原图 (623×432)

图8是一个有趣的音调控制线路,用它可以衰减高音频或者低音频。这个线路主要是在某一级低放的屏路里接入一个并联谐振回路LCR,并联在屏极负荷Ra上。这个回路的元件的数值是:当电位器R的动臂在中央时,回路的特性阻抗等于每个支路的纯电阻,即R\(_{L}\)=\(\frac{\sqrt{L}}{C}\)=R;2。这样,当电阻的动臂在中央时,回路处于“永恒谐振”状态,因此对任何频率都显示同样的电阻。这时放大器的频率特性近似于水平线。当电阻的动臂旋到左边时,回路的电感支路中接入较大的串联电阻,对于频率的响应不明显;而回路的电容支路则因为电阻减小,对高音频的傍路作用增大。结果高音频输出减小。反之,当动臂在右边时,回路的电容支路因为接入了比较大的电阻,不再起作用;而电感支路则因为电阻减小对低音频呈现较大的傍路作用。结果低音频输出减小。

上面介绍的这些音调控制线路,有的利用谐振回路,有的利用非谐振回路,还有的是利用负回授回路。

应该指出,利用谐振回路的音调控制是有不少缺点的。这些缺点主要是:1.谐振回路容易自己振荡;2.电感和电容的数值都需要很准确,可是电感线圈的电感常常因为通过它的电流改变而改变;3.电感线圈容易受到杂散电磁场感应而引起交流声;4、电感线圈的价钱较贵。

利用非谐振回路的音调控制,主要是靠电容或电感对于高低频率具有不同电抗的性质做成的。这里介绍的几个线路,有的利用电容,有的利用电感。但是使用电感不如使用电容。因为电感线圈除了价钱贵和容易引起交流声外,它本身的杂散电容和线路电容还很容易和它的电感谐振,使均匀的频率响应特性变坏,产生尖峰或深谷。

最后还应该指出,音调控制起作用时,放大器的增益总要减小很多。即使在被增强的频率部分,放大器的增益也会多少低于不用音调控制时的正常增益。因此在使用音调控制的时候,需要重新调整音量控制。(李昌猷)