盒式磁带采用模拟录音方式时,由于受记录载体的技术条件限制,必不可少地要运用动态压缩技术,把原来低电平的信号加以放大,把高电平的信号降低,用“削足适履”的方法来满足磁带记录的需要。压缩技术虽满足了录音条件,但会带来一些听感上的损失:1.节目本身的层次差别减少,变得平淡,缺少气势、力度和弹跳力;2.重放时的频谱不能再现原真实的包络,而人耳对1kHz~8kHz的信号最敏感,声信号的响度量级差减小后,由人耳等响度曲线可知,中音区的乐器响度会得到加强,大响度的低频乐器如鼓等会受到很大程度的削弱,因此采用动态扩展器,恢复原录音时的动态是非常必要的。动态降噪扩展器能显著改善在录音时运用了压缩技术的磁带、唱片甚至一些CD片的放音质量,它将是音响系统中又一重要的新成员。
动态扩展是运用压控放大器按录音时的动态压缩原理的反过程而设计的。当输入信号小号时,压控放大器的增益减小,当输入信号大时,压控放大器的增益提高,使输出信号更大。这样就能扩展到原节目信号的强度差。理想的压缩扩展器非常复杂和昂贵,本机采用了动态压缩——扩展专用集成电路NE571N,实践证明,NE571N优异的特性及通过精心设计的外线路,在听感上、特性指标上均可满足高保真条件下家用系统的要求,同时,具有较高的性价比。
一、整机线路
整机线路如图所示。LM1894N是按人耳声屏蔽原理设计的非互补降噪集成电路,它组成可变低通滤波器控制输出带宽,让有用信号通过,而使磁带等载体的噪声信号截止,从而在不影响听感的前提下降低噪声。图中RP1是输入信号高音频强度的检测电位器,可用来调整降噪器的控制点和灵敏度。根据不同噪声强度的各类节目源,调整RP1可选择到降噪作用最大而又不影响信号频带宽度的最佳位置。

本机加上一级LM1894N,是因为理想的动态扩展需要使用“有效值整流器”,才能防止所谓“噪声调制喘息效应”,而“有效值整流器”非常昂贵,不能被普遍接受。通过在扩展器之前加上由LM1894N组成的可变带通滤波器,就能消除“喘息噪声”对听感的影响,在欣赏由钢琴或鼓乐器演奏的节目时效果改善不少。
经过降噪级进行频带处理后的信号,通过C9进入由扩展专用ICNE571N及运放皇NE5532N组成的动态扩展放大器。NE571N是用于电话通信的专用动态压缩,扩展集成电路,它本身设有动态扩展需要的等效压控可变电阻单元、平均值整流器和运算放大器。该集成块设计的通频带只有数千赫,内置放大器的转换速度也较低。为此,空置该集成块内放大器,加用运放之皇担任放大,显著提高了扩展器的性能,满足了高保真的要求。
NE571N是严格按照2∶1比例压缩或1∶2比例扩展的,如节目源压缩时也采用2∶1的比例,那末,经NE571N还原的信号将有真实自然的动态。但是,一般的节目源在录制时,并没有采用这样大的压缩比。为此,在运用NE571N做扩展器时对线路进行了修改,在⑤、③脚之间并联了电阻R4,通过实验,采用如图所标注的数值可以取得真实自然的还原效果。C12是NE571N内置整流器的平滑电容器,其数值和质量对扩展器的过冲。上升速度及延时量都有很大影响。通过试验,C12选用4.7μF的钽电解电容,充放电稳定,重放的音质较好。同时,左右声道①、脚并联,对定位有很大好处。
R6、R8、C13、ADJ是IC3 NE5532N的偏压调整电路,使正相输入端的直流电位适应NE571N内部的偏压设定。R7是NE5532N的负反馈电阻,其数值决定扩展器的0dB电平和扩展器的增益(0dB)。
RP2是扩展器输入电平调整电位器。各类节目源的输出电平实际上与国家标准均有一定差别,通过调整RP2可以使扩展器适应不同的机种和节目。
本机的电源部分采用在发烧界极有声誉的有源伺服稳压器及独立正负电源供电的方法。同时,在设计印刷电路板时采用星形一点接地法等措施。
二、元器件选择与安装调试
本机所有电阻均采用误差为1%的五环金属膜电阻,1μF以下电容采用无感结构的CBB或CL介质电容。电解电容选用进口小体积型。C12应使用稳定性较好的钽电容。半导体元件及电解电容是有极性元件,在安装时请注意。
本机的集成度很高,静态调整只有ADJ一处。调整时在NE5532N输出端与地之间连接一置电压量程的万用表,通过微调ADJ,使输出端①脚的直流电位为+0.5V即可。
本机设有RP1、RP2两个调整端。在使用时,通过调整RP2获得最佳的扩展设定电平;在需要欣赏独奏、协奏曲等节目时,通过调RP1使从扬声器中放出的乐曲尾音干净,不带磁带噪音的调制声。在欣赏现代乐曲,流行歌曲等演唱时,RP1可以调到较大位置,使LM1894N不降噪工作,只利用扩展器本身的降噪作用,即可得到足够的信噪比。
笔者运用本“动态降噪扩展器”,在不借助于图示均衡器,音调器等补偿器材的情况下,把磁带卡座通过扩展器直接接入放大器进行放声,与未接扩展器时进行比较,改善效果极为明显。播放按现代伴奏方式录制的《红太阳》(乐声L—133),人声、乐器声比例简直和演唱会的效果无异;播钢琴协奏曲《黄河》(CBAP CA-141)时,钢琴的演奏逼真;“保卫黄河”的场面、气势获得良好再现;放polyqram公司根据CD唱片辑录的电子合成器音乐《Sythesizer’s Best(最佳组合)》(656389-4)时,合成器演奏的“烟花”、“火车”、“汽车”、“风吹飞沙走石”等效果和CD片比较不分上下。(黄汝逸)