所谓带现场感,就是指通过扩音设备播放出来的音乐节目,听起来有身临其境的感觉,好象舞台上整个演奏乐队就象在你身边演奏一样。实践证明,为了达到上述要求,还音时必须对音乐节目中2.5千赫的中音频信号加以提升。有人会问:扩音机中常用的音调控制器,不是利用了中音增益不变,使高、低音频增益改变而达到提升或衰减的吗?为什么又要提升中音呢?实际上,根据听音评价的效果,可得出如下几点结论:①在放音的时候,若对800赫附近频段提升10分贝,会使人感到乐音狭窄,低音缺乏丰满感,高音层次少,音色差。因此这个频段的增益不能提升,而高、低频段的提升或衰减,应是相对这一频段而言的;②2.5千赫这一频段对声源的明亮度最有影响。提升这一频段会使乐曲中的高音频清晰度增加,声音层次分明,因此只能提升不能衰减,至少也应保持在0分贝水平;③80赫附近的频段对人耳感觉影响甚大,提升这一频段能使低音厚实、柔和,尤其能使低音提琴声的重放出现松而“荡”的感觉:④7.5千赫频段的提升能使乐音出现丰富的层次,使其具有清脆纤细的音质,高频色彩显得突出。综合上面的听音评价结果可以看出,扩音机中的音调控制器如能对80赫、2.5千赫、7.5千赫这三个频率进行调节,将能获得满意的控制效果。
常见的阻容衰减音调网络及阻容衰减与负反馈混合式音调网络,其声频的高低两端分别相对于中音缓慢地提升或衰减,受控曲线斜率小,对所需频带的调节不很明显。而且它们只能调节音频中的一部分频带,对一些如前所述指定要调节的频率却显得无能为力。
如何实现对指定频率的调节呢?让我们回顾一下电感电容串联网络的特性。当LC网络的Q值不高时,特性曲线谱振峰顶部呈圆形(见图1),并具有一定的带宽。在谐振点f\(_{0}\)处阻抗最小,其中f0=1/2π\(\sqrt{LC}\)。如果将LC串联网络接入放大电路,通过它对各种频率呈现出的不同阻抗特性,就可以对指定频率随心所欲地调节,其控制特性见图2。这组特性所表示的意思是,听音者可以对80赫及7500赫频率随意进行提升或衰减,以满足自己的听音要求,而对于2500赫频率,因为提升时可使高音清晰度增加,乐音层次更分明,而对其衰减时却没有好处,所以只进行提升不进行衰减。这种控制电路的原理图如图3。图中R\(_{F}\)、Rf为负反馈电阻,当电位器W的中心抽头滑向B点时,也就是移向运算放大器的反相端时,因L、C支路在f\(_{0}\)频率处谐振,阻抗最小,这个阻抗与Rf并联,使电路对f\(_{0}\)负反馈量减小,增益提高,于是f0频率得到了提升。信号频率偏离f\(_{0}\)越远,增益越小,提升量也就越小;当W的中心抽头滑向A点所在的同相端时,在f0频率处,LC支路对R\(_{f}\)的旁路作用减小,电路负反馈量加大,于是对f0的放大倍数减小,f\(_{0}\)信号则受到了衰减。信号频率偏离f0越远,衰减越小。


图4为用分立元件组成的音调电路。图中,C\(_{c}\)与Ce对交流信号相当于通路,当音调电位器W的滑臂移向A点时,频率f\(_{0}\)附近的音频信号在电路中对地阻抗很小,Re对于f\(_{0}\)信号来说近似被短路。因为Re在电路中起交流负反馈作用,R\(_{e}\)近似为零后,电路对于f0信号的负反馈作用减小,对f\(_{0}\)信号的增益增大,于是f0附近信号得到了提升。信号偏离f\(_{0}\)越远,增益越小,提升量也就越小;若W滑臂移向B点,由于LC串联谐振回路对f0信号来说使B点对地近似短路,于是放大器对f\(_{0}\)附近的频率信号输出电压最小,f0信号受到衰减。而信号偏离f\(_{0}\)越远,衰减越小,输出电压就高些。

电路实例
图5是用运算放大器与LC网络组成的音调控制电路,图中W\(_{1}\)为低音电位器,W2为高音电位器,W\(_{3}\)为中音电位器。此电路高低音受控范围为±20分贝,中音为0~14分贝。它采用了同相输入放大形式,若W1~W\(_{3}\)中心臂均滑到A点,则该级增益为K1=1+R\(_{4}\)/R3。该级输入端对信号的衰减量为K\(_{2}\)=R2/R\(_{1}\)+R2。由于R\(_{1}\)=R4,R\(_{2}\)=R3,所以这一级的总增益为K=K\(_{1}\)·K2=(1+R\(_{4}\)/R3)·\(\frac{R}{_{2}}\)(R1+R\(_{2}\))=1。BG1的接入可大大降低该级的输出阻抗。IC\(_{1}\)是输入级,它的输入阻抗很高,若扩音机不设等响度控制作用,这一级也可以不要。IC1、IC\(_{2}\)可选用集成运算放大器5G23,5G24、或FC3等。图6是由晶体管分立元件与LC网络组成的音调控制电路,其控制范围与图5相同。2R2与2R\(_{3}\)分别是2BG1的集电极电阻和发射极电阻,2C\(_{5}\)与2C6是交流耦合电容。因为2R\(_{1}\)、2R3取值很大,所以只要2BG\(_{1}\)的β≥100,这个电路的输入阻抗就会很高(约500千欧)。2BG2是场效应管接成源极输出电路,输出阻抗很低。当电位器的中点滑向2C\(_{6}\)时,电路处于对f0信号的提升状态。中音电位器W\(_{3}\)与R′的接入,可使2.5千赫的频率至少保持0分贝的增益。


制作要点
①如果面板上没有装中音电位器的位置,也可以直接用两个电阻代替W\(_{3}\),使中音频只有固定的增益。这时可以一边放音,一边调节W3阻值,待调到试听比较满意时,再焊下W\(_{3}\),测试出W3中点对两端的电阻值R\(_{1}\)\(^{*}\)与R2*,再用两个电阻来等效W\(_{3}\)与R′,调换方法见图7。

②这种电路的受控范围是可变的,方法是改变r\(_{1}\)~r3的阻值。这些电阻阻值越大,电路提升或衰减则越小。
③W\(_{1}\)和W2可选用X型电位器,阻值为47千欧;W\(_{3}\)选用阻值为22千欧的X型电位器。
④电感器L\(_{1}\)最好用罐形磁芯GU22×13、MX2000A制作。磁芯的电感系数Al值可选2880或3500;L2、L\(_{3}\)用其它规格的罐形磁芯,Al值低些也无妨。可根据电感量的大小,用φ0.22毫米的漆包线在磁罐专用线圈架上绕制。应该注意的是,所绕圈数N与电感系数Al有如下关系:N=\(\frac{L×10}{^{9}}\)Al。式中L的单位是亨(H)。当f1=80赫时,取L\(_{1}\)=2亨,所需电容值为C1=1;(2πf\(_{0}\))2×L=1(6.28×80)\(^{2}\)×2≈2微法;f2=7.5千赫,电感L\(_{2}\)取32毫亨(mH),则用上述方法可求出C2=0.15微法;f\(_{3}\)=2.5千赫,取L3=64毫亨,可求出C\(_{3}\)=0.068微法。
如果不想加中音控制,应将高音提升的谐振点降到5千赫,高音谐振点的特性曲线的带宽还应展宽些。具体方法是将L\(_{2}\)′选用16毫亨,C2′=0.068微法。这时高、低音控制电位器均可选用X型22千欧的。
⑤低频电感L\(_{1}\)也可以用晶体管收音机输入变压器改制。可先在5×7毫米\(^{2}\)的骨架上用机φ0.06~0.08毫米漆包线绕1600匝,此时电感最大约为2亨。有些现成的晶体管收音机输入变压器,其初级线圈能直接代替L1使用。如凯歌4B12型的输入变压器,其初级电感量为4亨左右,将它代替L\(_{1}\)时,C1应改为1微法的电容,此时低频谱振点的频率仍可保持在80赫左右。另外,采用这种代用法时,不必在LC网络中再串入电阻r\(_{1}\),或适当减小原r1阻值,因为电感本身的内阻已可能达到这个数值。
中频电感器L\(_{3}\)也可用上述铁芯及骨架绕制。用φ0.31毫米漆包线绕满310匝,可获得60毫亨电感量。这个电感也可用E14、E193或E143V等晶体管输出变压器的初级线圈来代替。这些初级线圈的电感量约有60毫亨。代用时应同时量出线圈的直流电阻,以便代用时适当减小r3阻值。
L\(_{2}\)、L3或L\(_{2}\)′也可用3×12毫米的低频磁芯绕制。这种磁芯可用蜂房绕制的晶体管收音机中波振荡线圈的调螺杆棒代用,用φ0.06毫米的漆包线在磁棒骨架上绕2000匝,此时电感量约64毫亨;如果绕1400匝,电感量可有32毫亨;绕1000匝时,电感量约16毫亨。绕好以后,应将线圈用蜡浸一浸,以免线圈散乱。
⑥用铁芯绕制的电感器,在使用时容易感应交流声,尤其以L\(_{1}\)最为严重。安装时除线圈应远离电源变压器外,并应使电感线圈的铁芯与电源变压器铁芯垂直,最好固定安装在电源变压器的中心线位置上。必要时应将L1装进用铁皮制成的屏蔽罩。(张国华)