混响器是音响系统中极有用的一个单元。传统的混响器都含有机械环节,如弹簧、钢板、磁带机构等,因而体积大、怕振动、对材料、加工等也有较高要求,不适合业余爱好者制作。本文介绍一种没有机械环节的——全电子混响器,供爱好者实践。
这个系统的原理框图如图1。模拟的输入信号经过A/D变换器变换成八位数字信号,送往RAM中存起来,经过一段时间之后再把这个数字信号取出来,送往D/A交换器还原成原来的模拟信号。这个过程是连续进行的,信号被不停地存进RAM,而以前存进 去的信号又被不停地取出,于是在输出端就得到了和输入信号一样的、时间上延迟了的信号。利用这个延时系统,就可以产生各种混响效果了。

本系统利用单板计算机是很容易实现的。下面均以TP801单板机为例。除单板机以外,只需要一片A/D变换芯片、一片D/A变换芯片和其他几个元器件。这部分的电原理图见图2。

ADC0809是单元8位CMOSA/D变换器,供电为5V,典型变换时间是100μs(在640kHz时钟下),功耗为1.5mW。它允许的最高时钟频率可达1.28MHz。它有8个模拟输入端IN\(_{0}\)~IN7,由三根地址线A、B、C来选择,本文只用IN\(_{0}\),因此A、B、C均接地即可,不用的输入端IN1~IN\(_{7}\)也都接地(图中未画出)。DAC0832是单片8位CMOSD/A变换器(电流型),供电5~15V,功耗20mW,电流稳定时间为1μs。D/A变换器输出接一运放可将电流输出变成电压输出。R1、C\(_{1}\),R2、C\(_{2}\)低通滤波器用以滤除谐波成分。使用时,A/D输入端IN0上的直流电位应设在2.5V左右,输入信号的峰峰值不要超过5V,运放要能得到+7V和-5V的供电,否则其动态范围不够。
实现混响器功能的程序框图见图3。参与信号传输的存储器的地址从2000H到2EFFH共近4K字节,程序存在从2F00H开始的单元中,程序清单见表1。通过改变CPU中寄存器DE的值可以改变参与信号传输的存储器数目,因而也就改变了混响时间。注意DE的值不能超过2EFFH。采样频率由B寄存器的值确定,在此,为12.5kHz。


调试时只要接线正确,敲入程序无误,该系统就能工作。全部可用的RAM都参与运行时,延时时间约300ms。混响器与音响电路的连接可采用图4所示的形式,其位置可播在前置放大器与功率放大器之间。

由于量化精度不够(8位),采样速度较低(限于A/D变换器的速度及RAM的容量),本混响器还是比较原始的,能听出一定的失真,但这毕竟是一个飞跃,随着器件价格的下降,相信不久业余爱好者也能做出更加实用的全电子混响器!(张向东 杨枫)