数字卡拉OK电路—TC9415N

TC9415N是东芝公司1996年最新开发成功的性能优、价格低的数字卡拉OK电路。

1．内置两路MIC放大电路，省去了以往卡拉OK前置放大电路。这样一方面改善了系统的性能；另一方面大大地简化了卡拉OK电路。

2．卡拉OK数字混响控制及MIC放大控制有总线控制及直流电压控制两种方式，可任意选择。直流电压控制方式可与遥控电路的PWM输出直接接口，不必通过转换电路。MIC电平控制为16级，混响电平控制为8级。

3．数字混响电路动态范围大，频响宽。内置8kbit的延迟用RAM，延迟时间为128ms。

4. 由于采用了10bit的A／D及D／A转换器，使混响系统的噪声及失真很小。

5．TC9415N为24脚双列直插式封装，外围元件少。

TC9415N电路内部方框图如图1所示。由MIC1及MIC2输入的音频信号经隔直电容C01及C02分别从TC9415N的12、13脚输入，经增益由ALC电路（自动电平控制电路）控制的放大电路放大后，进入MIC1及MIC2音量调节电路。

ALC电路为自动电平控制电路，它根据MIC输入信号的大小自动调节MIC放大器的增益。在MIC输入信号较大时，放大器增益下降，输出信号幅度恒定，不饱和失真；而在MIC输入信号幅度较小时，放大器增益增大，使输出信号增大，以保证小信号时的灵敏度。ALC电路通过10脚（MIC2 ALC电路为15脚）外接RC充放电回路，ALC电路的时间常数可通过RC来调节。电容C太大会影响小信号的灵敏度；C太小，会引起大信号失真。R所产生的影响与C相似。一般C取3.3μ～4.7μ，R取47kΩ左右比较合适。

MIC VOL音量控制电路是一个16级电子音量衰减器，它可以由串行总线控制也可以由直流电压控制。通过TC9415N4脚接高电平（＋5V）或接地来选择总线控制或直流电压控制。直流电压控制电平为0～5V，它可以用遥控电路CPU输出的PWM电压直接控制。MIC音量控制传性如表1所示。串行总线数据形式如图2所示。

TC9415N在下降沿读取数据。时钟频率为：300k～400kHz。

经VOL1及VOL2衰减后的MIC1及MIC2音频信号输入至混合电路，将MIC1及MIC2信号叠加。叠加后的MIC信号从TC9415N的16脚输出，经电容C12隔直耦合至17脚。由17脚输入的信号分成二路：一路作为直通信号加至MIC 、ECHO混合电路输入端；另一路信号进入数字混响电路。17脚外接噪声调节电路，通过调节17脚的直流偏置来实现噪声最小。

数字混响电路的基本原理方框图如图3所示。模拟音频信号先经LPF（低通滤波器）滤去高频噪声，再进行A／D转换，将模拟信号变为数字信号。数字信号进入DSP电路（数字信号处理电路），DSP电路对数字信号进行延时，延时后的数字信号再经D／A转换，将数字信号变为模拟信号，再由LPF滤去时钟频率后经可变衰减器衰减，输出至混合电路，与直通信号叠加，变成卡拉OK信号输出。

TC9415N数字混响电路方框原理图如图3所示。从TC9415N的17脚进入LPF1的模拟音频信号，经IPF1及TC9415N18脚外接的RC滤波电路后，由19脚进入ADC（A／D转换电路）。经A／D转换后的数字信号被送入DELAY-RAM内，然后经32ms、64ms及128ms分三次读出，并分别经-12dB、-12dB及-8dB衰减后再叠加，输出3种延时叠加的数字信号，这数字信号由20脚输出。为了加强混响效果，128ms延迟后的信号经2.5dB衰减后再反馈至DSP输入端与ADC信号叠加，从而达到自然回声的目的。

由TC9415N的20脚输出的数字混响信号经外部RC滤波后从21脚输入LPF2低通滤波器，以滤除时钟信号。经IPF2低通滤波输出的音频混响信号然后进入混响信号VOL电路。混响信号VOL电路是一个8级电子音量衰减器。它的控制方式与MIC VOL1、MIC VOL2基本相同，既可以用总线控制，也可以用电压控制。串行总线数据形式见图2。

由混响音量衰减电路输出的延时音频信号进入混合电路，与17脚输入的直通音频信号相叠加产生具有混响效果的MIC信号，从23脚输出。

TC9415N时钟振荡电路为RC振荡电路，TC9415N的2、3脚外接R11、C11。

TC9415N各脚功能如表2所示。

TC9415N应用电路如图4所示。（蔡国清）