人耳可闻的音频带宽为20Hz～20KHz，而语音频率的带宽是比较窄的，根据语言清晰度的实验证明，对于语音只要有500Hz～3KHz的带宽，就能保持语言有80％的清晰度。我们设计一个带宽为500Hz～3KHz的语音带通滤波器，用于语言信号的传输通路中，只让500Hz～3KHz通频带内的信号通过滤波器，以保证语言的清晰度，而其他可闻音频范围内的不需要的频率成分，如低频噪声（交流感应哼声、电唱机唱盘噪声等），高频噪声（磁带噪声、无线电接收机中的啸叫声等）都将最大限度地在滤波器的带外被抑制，从而能大大地衰减噪声功率，改善信噪比，提高语言清晰度。
语音滤波器的带宽为500Hz～3KHz，如果用电感线圈和电容组成的LC滤波电路，由于工作频率低，将会带来电感体积较大、电感的铁芯线圈有非线性及需要屏蔽等问题。我们采用集成运算放大器和RC网络构成的有源滤波电路组成语音滤波器，可以不使用电感元件，避免了上述问题，而且还具有输入阻抗高；输出阻抗低；不需要阻抗匹配；输入与输出之间有良好的隔离等特点；因此可以方便地接入语言传输通路中。
语音滤波器可用于语言通信、语言信号放大、语言信号录制等方面。例如：利用单边带通信（SSB）方式通话，将语音滤波器接入音频通路中，可以提高通话的清晰度：在环境噪声大的情况下，用录音机录制语言信号，或扩音器放大语言信号，将语音滤波器接入话筒输入的通路中，就可改善语言的录制或放大效果；在复制语言磁带时，将语音滤波器接入两台录音机的转录通路中，噪声大的语言带经复制后，可提高信噪比。
电路原理简介
图1为语音滤波器的完整电路图。其实测：幅频特性如图2所示，3dB带宽为480Hz～3.4KHz；带外（300Hz以下，4.5KHz以上）衰减40dB。
语音带通滤波器由高通滤波器和低通滤波器合成。运算放大器IC\(_{1}\)～IC4组成截止频率为500Hz的高通滤波器，阻带区衰减大于36dB，其实测幅频特性如图3所示。IC\(_{1}\)的反相输入端和输出端短接成为跟随器，使滤波器具有较高的输入阻抗。W1为输入幅度调节。C\(_{1}\)是输入耦合电容，R1、R\(_{2}\)组成IC1的输入衰减分压电路。IC\(_{2}\)、IC3及所接的RC网络，组成两级RC有源高通滤波电路。C\(_{1}\)0、R15是IC\(_{3}\)的输出负载。IC4是跟随器，起缓冲作用。运算放大器IC\(_{5}\)～IC8组成截止频率为3KHz的低通滤波器，阻带区衰减大于46dB，其实测幅频特性如图4所示。IC\(_{5}\)及R20、R\(_{16}\)、R17组成反相输入跟随器，起隔离作用。IC\(_{6}\)、IC7及所接的RC网络，组成两级RC有源低通滤波电路。R\(_{3}\)0、C19是IC\(_{7}\)的输出负载。IC8是跟随器，使滤波器有较低的输出阻抗。
上面提到的由集成运算放大器IC\(_{2}\)、IC3和IC\(_{6}\)、IC7 及所接的RC网络组的四个有源滤波电路都属同一类型，即所谓压控电压源型滤波电路。图5为这种电路的基本形式。其特点是：①运算放大器的输出端和反相输入端之间接有R\(_{f1}\)、Rf2纯电阻负反馈，放大器有深度负电压反馈，其闭环增益为A=1＋R\(_{f2}\)/Rf1。图1中，IC\(_{2}\)、IC3、IC\(_{6}\)、IC7各级的闭环增益分别是：A\(_{2}\)=1＋R5/R\(_{4}\)=2.2；A3=1＋R\(_{11}\)/R10=1.04；A\(_{6}\)=1＋R23/R\(_{22}\)=2.45；A7=1＋R\(_{27}\)/R37=1.35。运算放大器加有深度的负反馈后，就可看成一个理想放大器，具有受输入电压控制的低内阻输出，因此等效为一个压控电压源。②运算放大器的同相输入端接有RC网络，输入信号和反馈信号通过RC网络混合后进入放大器的同相输入端。如图1，IC\(_{2}\)、IC3、IC\(_{6}\)、IC7分别接有双T型RC网络T\(_{1}\)～T4。这样， RC网络的参数就决定了输出的频率特性。压控电压源型滤波电路的特性对元件变化的敏感度较小，有利于提高滤波器的工作稳定性，同时也便于调整。为了获得较好的带外衰减特性，语音滤波器的高通和低通部分，都分别选用了两级压控电压源型滤波电路。其传输函数比较复杂，本文不作介绍。
根据语音功率频谱分析，当语音的带宽限制在500Hz～3KHz内时，则语言功率将衰减4dB左右。为了补偿语言功率的损失，在滤波器后面加一级用IC\(_{9}\)组成的功率放大电路，增益为10dB左右。这样在小信号的场合（如仅有几mV的话筒输出电路）使用，滤波器也能保证有足够的输出幅度。
滤波器的最大输入为300mV（有效值），此时输出为1V（有效值），电平表指示为满度。输入端和输出端分别接有电位器W\(_{1}\)和W2，用以调节输入衰减和输出衰减。（待续）
元器件的选择
本电路对集成运算放大器无特殊要求，可选用国产F006、F007等通用型运算放大器。为获得足够深的反馈，以保压控电压源型滤波器特性，要求运放的开环增益应在70dB以上。运算放大器F007的输入失调电压V\(_{IO}\)仅有5mV左右，完全能满足本滤波电路，因此无需用调零电位器。为了简化电源，本电路采用单电源供电，原正电源端接+12V，负电源端接地，正、反相输入端由稳压管2CW54分压供给5.6V电压。
电阻、电容的数值，对滤波器的频率特性影响较大，要求所用电阻、电容的精度为±2％。电阻最好用金属膜电阻，电容最好用聚苯乙烯电容或涤纶电容。阻容件温度系数要小，有利于滤波器的性能稳定。
印刷电路板如图6所示（1:1）。12V稳压电路在图1中。整个电路功耗很小，电源变压器容量为3瓦即可。铁芯截面积为12×18mm\(^{2}\)，初级用φ0.07mm高强度漆包线绕4400匝，次级用φ0.18mm高强度漆包线绕300匝，初、次级间应加屏蔽层。整流管要求反压30V、电流30mA，调整管DD01不必用散热板，IC\(_{1}\)0可用次品通用型运算放大器。
调试及使用
整个电路的元器件焊接无误后，就可进行调试。接通12V电源，检查总电流应在30mA左右，检查各运算放大器（IC\(_{1}\)～IC8）第2、3脚的电压应为5.6V左右。用低频信号发生器（XD—2）从输入端送入频率为20Hz～15kHz、幅度为100mV的信号，用毫伏计（GB—9）在输出端测量对应各个频率的输出电压，以频率f（Hz）为横坐标，以增益K（dB）为纵坐标，用描点法可以作出类似图2的幅频特性曲线。一般只要元器件符合要求，电路工作正常，就可得到与图2出入不大的幅频特性曲线。
语音滤波器用于语言信号传输道路中，如图7（a）所示的连接法，噪声大的语言磁带经过滤波器复制后，提高信噪比改善清晰度。如图7（b）所示的连接法，在放大或录制夹有较大噪声的语言信号时，先经滤波器后再进行放大或录制，可提高信噪比改善放大或录制的效果。
使用滤波器时，若信号源的输出幅度是可调的，则不必使用滤波器的输入衰减（将电位器W\(_{1}\)旋至最大），直接调节信号源的输出，使其电平表指示为满度。然后根据所要求的输出幅度调整输出衰减（调电位器W2）。这样可以得到较好的使用效果。输出信号由CZ\(_{2}\)输出。(范必武)