现今的收音机、音响设备都普遍装有频谱显示器,所谓频谱显示器实际上是一种超级VU表,比起指针式及单条LED式显示器,其主要优点是能以图型方式显示出音频信号中各特定频率的瞬时峰值,尤其适用于与多频段图形频率均衡器配合使用,以显示其效果。由于在HiFi系统上装设频谱显示器不仅美观而且非常实用(例如可配合多频段图形频率均衡器来测量和补偿磁带录音时的高频衰减),所以广大音响爱好者纷纷仿制。《无线电》杂志曾多次介绍用LED点阵为显示元件的频谱显示器,但是由于LED本身体积大、耗电多及价格较高,而且将近百只LED分别焊接并整齐地安装在一起,再配上面罩,工艺要求也较高。同时LED点阵的显示单元个数毕竟有限,故显示器的精度较低,一般只能起装饰美化作用。
国外音响设备使用的频谱显示器一般均采用荧光数码管来充当显示器件,其优点是显示单元个数多(至少100点)、排列整齐、美观、亮度高、耗电少、色彩丰富(由于荧光管发光频谱较宽,故可用分段加彩色滤色片的方法实现电平彩色分级显示)。由于显示单元较多,也大大提高了测量精度。用它装制的频谱显示器更加美观实用。
本文向读者介绍一种采用荧光点阵管作显示器的频谱显示器电路。首先,介绍一下其关键器件DM-5荧光点阵显示管。其外型、尺寸如图1所示。它采用全玻壳真空封装,有40条引脚,其中共有1×2mm\(^{2}\)绿色荧光点阵140个,灯丝7条,可制成10频段每段14级或14频段每段10级的频谱显示器。由于不易找到14进制的驱动电路,用普通集成电路制作又比较麻烦,故图2给出了一个采用DM-5荧光管做显示器的10×10频谱显示器电路。所用电路与《无线电》1987年7期19页介绍的电路类似,不再详述。不同的是由4017译码后的信号分别经10只晶体管驱动荧光点阵的纵14列,其中第1、2列,6、7列,8、9列,13、14列并接在一起,做为一列使用。由于荧光管所需驱动电流甚微,故四运放LM324组成的10个电压比较器的输出端经220Ω电阻直接驱动荧光点阵的横10行。图2电路中DM-5的1脚及20脚为灯丝引出端,它们分别经两只电阻接至12V电源,在20脚接30Ω电阻的目的是为了相对降低纵14列电极的电位以提高显示亮度。若驱动电路电压非12V,例如为提高亮度将供电电压升至18~24V,可适当调整DM-5的1脚、20脚所接电阻,以7根灯丝微红且点阵亮度最高为准。DM-5的纵、横电极从结构上来说是一样的,故读者也可将横行和纵列电极互换来设计和组装10频段每段14级的高分辨频谱显示器。


实际制做时由于DM-5荧光点阵管为全玻壳结构,又有40条引脚(其中14条为空脚),故弯折引脚,焊接及安装时极易碰破管壳或弄出小裂缝而使管子漏气损坏。操作时要特别小心!同电子管一样,DM-5管的右下角沉积了一小片消气剂。若发现消气剂面积逐渐减小或消失,说明该管已漏气报废,无法再用。 (汕头安平音响设备厂)