模拟立体声、立体声两用扩音机

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本文介绍一种新型扩音机,不管在输入端配接任何种类的信号源——单声道信号源或立体声双声道信号源,在输出端均能得到形象逼真的立体声放音效果。这个特点可能是许多无线电爱好者及音响爱好者所关心的。

单声道信号是怎样产生立体声效果的?

图1为扩音机的完整电路图(R声道中末级的小虚线方框图,与L声道大虚线方框图内电路相同)。读者不难看出,低放部分的两个通道,和一般立体声扩音机没有什么两样,只要将立体声左、右两路信号源,分别送入CKL和CKR两个插孔,并且将开关K\(_{2}\)拨在“立体”一端,开机后就能进行立体声扩音。K3是为了适应不同灵敏度的信号源而设置的。K\(_{3}\)拨在“Ⅰ”档时,可配接立体声收音头;K3拨在“Ⅱ”档时,可配接立体声电唱机或立体声录音机线路输出端。

图1
图1 🔍原图 (1836×984)

使用单声道信号源时,可由CKR插孔输入信号,此时K\(_{2}\)拨在“模拟”档。可以看出,单声道信号在从CKR插孔进入,经1BG1变换阻抗,然后分成两路,分别经过1BG\(_{2}\)和1BG3,一直到加在两个音调控制级输入端(即K\(_{2b}\)、K2c处),比上面讲到的真正立体声放音电路多增加了四节双T型RC电桥滤波网络(即图1中的T\(_{1}\)~T4),这就是本电路能获得形象、逼真的模拟立体声的关键。

1.为了让读者便于理解,我们先介绍一下双T网络的特点。图2为双T电桥的一般电路。这种电桥的幅频特性见图3,常用如下几个参数来描述它的特性:①传输系数β\(_{T}\)=Vo/V\(_{s}\),其 Vo为双T网络输出幅度,V\(_{s}\)为其输入幅度;②谐振频率fo,当所通过的频率为f\(_{o}\)时,βT降到最小值;③相对失谐系数σ=f/f\(_{o}\),式中 f为实际通过的频率。当σ = 1时,即在f=fo处,如果β\(_{T}\)=0, 叫双T零输出,随着f远离fo,β\(_{T}\)上升;④相移角фT=фo-фS,式中фo为输出端相位,фs为输入端相位,其相频特性可参考图 4(b);⑤双 T电桥的品质因数 QT=f\(_{o}\)/2Δf,其中2Δf定义为在βT=1/\(\sqrt{2}\)时所对应的带宽。因此Q\(_{T}\)值的大小反映了电桥的频率选择性。由图3可看出,βT一定时,Q\(_{T}\)越大,2Δf越小,选择性越好。

图2
图2 🔍原图 (326×264)
图3
图3 🔍原图 (520×369)
图4
图4 🔍原图 (647×736)

2.图1中共采用了四个双T电桥,其中左声道(即L声道)采用了T\(_{1}\)、T2两个电桥,T\(_{1}\)的fo选在1800赫。T\(_{2}\)的fo选在200赫,右声道(R声道)采用了T\(_{3}\)、T4两个电桥,T\(_{3}\)的fo选在 5400赫,T\(_{4}\)的 fo选在600赫。

单声道信号自CKR插孔输入,经1BG\(_{1}\)变换阻抗,由1BG1源极引出信号,再分别加到左、右声道双T电桥的输入端,当信号通过各自的双T电桥后,其幅频特性和相频特性要发生很大变化。例如,尽管信号源的频率特性是很平直的,但通过双T电桥后会得到如图4(a)、(b)所示的特性。可以看出,L声道和R声道的幅频特性都变成了此起彼伏的正弦波形状,相频特性也发生了很大变化,此时如果单听左声道或单听右声道放音,将会感到频率失真度很大,但是左、右声道的合成幅频特性却是基本平坦的。我们还可以看出,在频率为200赫、1.8千赫处,L声道声音最小,R声道声音最大,于是合成声象会如图5所示处于R扬声器端;在频率为600赫、5.4千赫处,R声道声音最小,L声道声音最大,合成声象则处于L扬声器一端;在频率为100赫、340赫、1000赫、3.2千赫、10千赫处,两个声道的扬声器发出的声音强度相等,于是声象如图5所示处于两个扬声器的中间位置;其它频率的声象,也依照上述规律,各处于自己特定的位置。这样,尽管信号源是单声道的,但经过双T电桥处理后,却能使不同频率的音乐信号在放音时有了位置感。又因为这种对频率的处理方法与以前讲过的简单分频法不一样,不是使听者清楚地感到高音乐器在一边,低音乐器在另一边,而是高、低音乐器混布在左右两扬声器之间,所以立体声效果较好。另外,一般乐器在演凑时,音调变化可跨2~4个八度音,也就是说,乐音频率的变化可达2~8倍。随着频率的变化,乐器的声象也就跟着游动。因此,本文介绍的仿立体声扩音机,立体声放音效果形象、活泼,具有混响效果,使听者有身临音乐厅之感。即使在较狭小的房间里放音,也会使听者感到音乐丰满、悦耳。

图5
图5 🔍原图 (524×473)

图4a中,L声道低频端67赫处的波峰,是由T\(_{2}\)双T电桥特性曲线,及虚线方框内电路频率特性曲线低频端的衰减部分所决定的。而其高频端5.4千赫处的波峰,则是由T1双T特性曲线及电容1C\(_{17}\)对高频的衰减作用共同决定的;R声道低频端200赫处的波峰,是由T4双T特性曲线及电容1C\(_{7}\)对低频的衰减作用共同决定的,而其高频16.2千赫处的波峰,则是由T3双T特性曲线,及R声道虚线方框内电路频率特性曲线高频端的衰减部分所决定的。由于双T电桥的传输系数σ\(_{T}\)及谐振频率fo受输入端信号源的内阻抗及输出端的负载阻抗影响较大,它要求信号源内阻抗要小,输出端所配接的负载阻抗要大,所以在每个双T电桥的输入端和输出端均配接了用场效应管组成的源极输出器或用3DG6B组成的射极阻抗变换器,以提高双T电桥的性能。本机安装、调试经验请读者见下一期。(朝 阳)