OCL立体声扩音机

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如果你有一台立体声放声系统,那么你就可以在自己的房间里,通过这套放声系统的发音,准确地判断出舞台上(或录音室中)的演员歌唱的位置;可以听出每件乐器所在的方位;可以感觉到一个乐队的宽度并具有强烈的丰满感和临场感。这是因为立体声放声系统的两个(或四个)声源的声音到达收听者两耳时具有一定的相位差与声级差的缘故。对于一个立体声放声系统的要求是:

1.必须要有两个或两个以上的声源。

2. 立体声放声系统要有两套或两套以上的放大器和扬声器系统。

3.每套放大器的性能要尽可能一致。

4. 各套放大器之间的输入端必须加一个平衡网络,以便调节相位与音量大小。

5.每套扬声器箱的相互位置与角度要适当。例如在20平方米大小的房间听立体声音乐时可按图1放置扬声器。如果房间小于20平方米,则尺寸相应改变。

图1
图1 🔍原图 (528×388)

立体声放大器的优劣主要取决于末级功率放大器,也即通常所说的主放大器。主放大器一般要考虑它的工作稳定性;元件的可靠性;具有较宽的频响特性;噪声小,失真小以及具有较大的不失真功率储备等。

我制做的立体声扩音机,主放大器选用的是OCL电路。下面将这个立体声扩音机简要地介绍一下,电路详见图2。

图2
图2 🔍原图 (1798×1007)

主放大器是由BG\(_{4}\)~BG13十只管子组成的。BG\(_{4}\)是双三极管FH1。它与BG5共同组成恒流源差动放大器。其作用是使整个电路不受电源电压波动的影响;能自动调整电路中点Z的电压为12E\(_{c}\),同时补偿温度变化对电路工作状态的影响。要求FH1的两个管子的对称性要好,集电极静态电流各调整到1mA。如果没有FH1型管可用两只特性对称的硅三极管代替(如3DG型)。BG5可选用3DG6或3DG8型管。

BG\(_{6}\)起恒压源作用,它为BG5与BG\(_{9}\)提供恒定基极偏压,保证BG5与BG\(_{9}\)的工作稳定。BG6可以选用任何硅三极管,但饱和压降不正常的管子绝对不能使用,否则会使电路工作不稳定,增加调整的麻烦。

BG\(_{7}\)起电压放大作用,它的负载是BG9。BG\(_{7}\)的集电极电流是由恒流源BG9提供的,I\(_{c7}\)=4mA,而BG7的基极偏压则由R\(_{16}\)取得。BG7应选用P\(_{CM}\)>100mW的管子,为可靠起见,最好采用300mW的3CK型或3CG型管。BG9选用P\(_{CM}\)>100mW的任何硅三极管。

BG\(_{8}\)与R21、R\(_{22}\)是BG10、BG\(_{11}\)、BG12、BG\(_{13}\)的偏置电路。BG8本身是恒压管,它保证了BG\(_{1}\)0~BG13的偏压不受环境温度变化的影响。当BG\(_{7}\)的集电极电流因某种原因突然增大时,BG8集电极与发射极之间的电压保持不变,从而使末级功放四只管子的静态工作点不致因I\(_{c7}\)的突然增大而损坏。BG8还有温度补偿的作用。任何硅三极管均可当BG\(_{8}\)使用,但饱和压降不正常的管子不要使用,否则增加调试的困难。

BG\(_{1}\)0~BG13是末级功率放大器,均使用硅管。BG\(_{1}\)0用3DG12,BG11使用3CK3,要求这两只管子的特性尽可能一致,两管静态电流均调整到2~3mA。BG\(_{12}\)、BG13使用3DD型硅大功率管,两管应尽可能对称。BG\(_{12}\)和BG13装在散热片上,静态电流调到10mA左右。

BG\(_{1}\)是扩音机的输入级,担任电压放大。由于该机使用场效应晶体管,提高了输入阻抗,加宽了动态范围,减小了噪声。实践证明使用场效应管比使用一般晶体三极管效果好得多。该级静态电流调到1mA。BG2、BG\(_{3}\)组成直接耦合负反馈音调控制电路。高低音可以分别进行控制,控制作用显著。BG3又是射极跟随器,工作稳定可靠。

本机所用的全部三极管都应选用饱和压降小的管子,否则性能无法保证。各级管子的参数详见附表。

图3
图3 🔍原图 (727×894)

立体声信号经插孔进入扩音机,音量大小由电位器W\(_{1}\)控制。W1阻值可选用470K~1M。凡是同轴双连电位器,用来平衡左、右声道信号的相位。该电位器的阻值可选择在470K~1M的范围。如果输入的信号不是具有左右声道的立体声音源。可以在图2的A、B之间加一开关短路、使单音源同时进入两个放大器进行放大,但放出的声音也不是立体声。

机器的输出端接一个1A的保险丝,以防止输出端过载,对末级功放管进行保护。本机为双声道立体声扩音机,使用了两个扬声器箱,每个扬声器箱内装有三只扬声器。低音通过φ200mm布边折环扬声器放声;高音通过φ80mm扬声器放声;中音通过φ150mm扬声器放声。每个扬声器箱的尺寸是500×330×270mm。三只扬声器是通过各自的分频网络接到放大器输出端的。频段可以大致分为20H\(_{Z}\)~1000HZ;1KH\(_{Z}\)~4KHZ;4KH\(_{Z}\)~20KHZ并分别由低、中、高三只扬声器放音。分频网络的接线和电参数见图4。分频元件数值可以粗略计算一下,但应以主观听觉效果而定。该机的分频电感线圈L用φ1.2mm的漆包线在φ15mm×40mm的纸筒上绕150圈~180圈。

图4
图4 🔍原图 (475×266)

该机的直流供电采用±24V,L声道和R声道各用一套。用电源变压器将交流市电220V变为两套18V的交流电,经过整流、滤波,输出两套±24V的直流电压供给放大器。绕制变压器时要注意到次级输出的对称性,因此次级采用双线并绕的方法。变压器初次级之间的隔离层应该良好接地。C\(_{17}\)、C20是高频滤波电容。电源变压器是杂散磁场的主要根源,铁芯是非线性元件,产生三次谐波(150H\(_{Z}\))的交流干扰,因此制做时要将变压器屏蔽。同时应将它放在干扰最小的位置。变压器的接地点应尽量远离输入端。由于采取了以上措施,整机性能得到了保证。在电源电压变化15%时,不影响扩音机的正常工作。整流管可用耐压100V、1A的2CP型任何晶体二极管。

该机经过测试,指标可以达到频率特性:20H\(_{Z}\)~20KHZ;失真度:(10W×2时)<0.5%;噪音:(无信号输入时)10mV以下;输入灵敏度:250mV;最大输出功率:20W×2;最大电源耗电47VA。

本机要求L声道放大器与R声道放大器的元件特性尽可能地一致。为了叙述方便,只就L声道放大器进行了介绍。 R声道放大器所选用的元件与L声道完全对称。因此在图中不再一一注出数值。全机的晶体管、电阻、电容都焊在一块印刷电路板上见图3。L声道的元件已在印刷电路图中注出,R声道的元件与L声道完全对称也不在图中一一注出。机器所用的电位器、开关、插孔等元件都安装在前后面板上,见图6、图7。图6中编号1、2是L声道音调控制电位器W\(_{3}\)、W4。3、4是R声道音调控制电位器W′\(_{3}\)、W′4。5是L声道音量控制电位器W\(_{1}\)。6是R声道音量控制电位器W′1。7是两声道平衡控制电位器W\(_{2}\)、W′2。8、9是电源开关。10是表头控制开关K\(_{3}\)。11是表头。扬声器的具体位置也见图6。图7是机器的背视图。背面板使用3mm厚的铝板。四只大功率管用它当作散热板。安装时注意管子与铝板之间的绝缘。图5是表头的接线图。K3接到可以测量L声道或R声道电源交流电压。K\(_{3}\)接到可以测量L声道或R声道的音频输出电压。(天津市歌舞团 齐忠凯)

图5
图5 🔍原图 (1163×819)
图6
图6 🔍原图 (469×179)
图7
图7 🔍原图 (666×707)