普通音响上加装的超重低音装置

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便携式、分箱式或台式立体声收录机,以及家用普通三合一组合音响由于受到整体结构的限制和制造成本的制约,音箱式机箱均做得较小,使用的扬声器口径也较小。聆听起来,显得低音较差,主体感不强,声音“干巴巴”的。为了改善音质,重现影剧院中的临场音响效果,其最重要的是低音重放。为达此目的,就要采用大型化的音箱及扬声器,这样不仅要占据很大的空间且造价昂贵。对于我国众多家庭,由于受到经济和住房条件的限制,往往难以实现。本文介绍一种在普通音响上加装超重低音装置的方法,可解决上述矛盾。

超重低音重放系统的工作原理

通常,各种扬声器的幅频曲线总是在100Hz以下下降很多,制成音箱后,低音频率会明显上升,使低音变差。而音乐中的气势、大场面、低音的弹性都集中在28~100Hz这一段,偏低或缺少这一段,声音就显得“干巴巴”的发硬,临场感随之减少或消失。“超重低音”也就是强行大幅度地将这一频段进行提升,使低频响应增强,灵敏度提高。低音的力度、弹性、震撼力均给人耳目一新之感。

图1
图1 🔍原图 (702×568)

图1是在普通音响上加装超重低音系统的方框图。可以看出,左右声道仍保持原状态进行全频率放音,这样人耳可根据节目中的中高音频进行准确的声像定位。超重低音的音频信号则从左右功放输出端(图1中虚线所示)取出加以混合,送入低通滤波网络获得低于200Hz的音频,然后用特设的超重低音功放和一款中小型超重低音音箱进行超重低音重放。

由于超重低音波长很长,不具备方向性,其产生的谐波分量能够进入左右声道的中、高音单元并融为一体。所以,人耳依然能对低音乐器准确地进行声像定位。因此,可以很方便地把超重低音音箱置于室内的任意位置。

实用电路及制作

上述的摩机对原家用音响无须改动,仅需加装一套公共超重低音通道和一款低音效果良好的超重低音音箱,就可使原机上升一个新的水平,既方便经济又节省了空间。

1.实用电路

图2
图2 🔍原图 (1732×775)

图2给出了一款在普通音响上加装超重低音的实用电路。图中R1、R2、R3为左右声道的混合电路,混合后的全音频信号经过由ICla、R4、R5、C1、C2组成的两阶有源低通滤波器,分频特性为12dB/oct,转折频率为150Hz,衰减了中高音频,低通滤波效果十分优良。网络中的阻容元件要选用误差小的正品元件,否则转折频率就要偏移。运算放大器集成电路可用LM324等。

经低通滤波器输出的150Hz以下的低频送入IC1b缓冲并放大后由C5输入到超重低音功放级。该功放选用2块西欧产TDA2030,该集成块音色纯正丰满,体积小巧。用其组成的BTL电路,输出功率可达36W(RMS值),且省去了一只大容量输出耦合电容,进一步改善了低频响应。该电路成本低,易安装,免调试且音质、音色表现不俗。电位器RP用以平衡整个音响系统的音色及音量。

2.空纸盆音箱制作

空纸盆音箱是由美国人奥尔斯发明的。它主要是由低音扬声器振动,牵动音箱内的空气,通过空气再牵动空纸盆扬声器使之作相应的振动,从而使空纸盆扬声器工作在超低音频段,得到动人心弦的超重低音。尤其是在小音量时也能获得良好的低音效果。故选用空纸盆音箱作为超重低音放音系统中公共低音音箱。

图3
图3 🔍原图 (819×683)

图3是用一只8英寸橡皮边低音扬音器的空纸盆音箱制作尺寸,材料用20mm厚中密度纤维板或质地较硬的木板。上层用于安装机座(线路板、变压器等),下层为扬声器箱。主扬声器选用“信字”、“飞乐”、“珠江”等橡皮边低音扬声器均可,当然用“声泰”、“伟达”、“惠威”的更好。图中A是空纸盆扬声器,实际上它是一只8英寸橡皮边扬声器的空纸盆,利用已坏但纸盆好的扬声器去掉磁钢部分即可使用。

制作时需注意:(1)箱体必须严密合缝,坚实牢固,不得漏气。(2)安装扬声器和空纸盆时由面板处朝里装并加装密封毡垫。(3)为防止音箱共振,可在音箱的底部浇注10mm厚的沙粒混凝土并在音箱上部加压重物,也可制成混凝土音箱,低音效果更好。

3.电路装配及连接

图4
图4 🔍原图 (1443×1214)

图4为图2的印刷线路板装配图。混合电路中的3只电阻均焊在音频输入插座上。电路无须调试,关键在于元器件的质量,因此装配前应逐一检测,对号入座,仔细焊接,装好后应进一步进行检查,以免发生错焊和虚焊,做到一次成功。

功放集成块应有良好的散热,两块TDA2030可使用同一块散热片,散热片用2mm厚的铝板或钢板,做成L型,也可根据各人的条件自行设计,但面积不得小于100×80×2mm”TDA2030用Ф3螺钉固定在散热片上,不需绝缘,接触面应平直熨贴,不得松动。因散热片带负电压,注意不得与电路中任何元件相碰,以免发生短路,损坏集成块。

整机静态工作电流为80mA左右,最大不得大于120mA。电源变压器功率不得低于20W,在初级回路中串入一只电源开关,以便于使用,次级输出电压为2×12V且应对称。

电路装好试听后,配上底板装入音箱上层加以固定。电源开关、音量电位器、LED电源工作指示器、输入插座均直接安装在上面板上,使用极为方便。

笔者将上述超重低音装置分别驳接在便携式、分箱式、台式立体声收录机、家用三合一组合音响上,放入流行乐曲卡带,调节超重低音电位器使整个音频趋于平衡,感到立体声声场大大增强,使低音的力度、弹性、震撼力表现得淋漓尽致,令人瞠目。当然,上述方法也适合于单声道收录机的摩机。(庆喜)