DM101数字化虚拟环绕声音效盒采用加拿大Q-sound公司的虚拟环绕声技术,对普通立体声信号能增强其声场的深度和宽度,对Dolby—logic信号解码产生二路虚拟环绕声输出。因此DM101音效盒能将二声道立体声家庭影院升级为带虚拟环绕声的家庭影院。其主要功能如下:
1.微电脑控制,音源切换、音量、音调、平衡、等响度等全部由数字控制,四个功能键和红外遥控操作。
2.四路音源输入,在音源切换中,采用硬件过零检测技术,实现“零”噪声切换。
3.输出可配接普通功放、大屏幕彩电、组合音响、有源音箱等;另带耳机插孔,独自享受美妙的影院感受。
4.LED状态指示。
5.整个系统加入μP监控芯片,保证系统的工作稳定性和较强的抗干扰能力。
一、系统组成
DM101的总体框图如图1所示。

整个系统的核心——单片机采用LG公司的GMS97C51。该单片机与MCS-51系列单片机兼容,OTP器件降低了硬件成本。程序存储器使用内部的4K字节EPROM,简化外围电路。GMS97C51提供32根I/O口线,3根用于控制PS8889芯片,一根用于控制PS9999芯片的虚拟效果/直通功能,状态指示LED直接由I/O口驱动。GMS97C51接收红外命令和检测按键,实现相应控制和状态显示。它的复位信号由监控芯片提供。
音源切换和音量音调控制电路采用武汉力源公司的四路音源输入可编程音量音调控制器PS8889。4路音源经选择器选择一路信号,送至虚拟处理芯片进行音效处理后,再返回PS8889芯片进行音量、音调和等响度的控制。
虚拟环绕声处理采用力源公司的专用处理器PS9999,该芯片具有4种处理效果:对于单声道信号,变成立体声效果增强输出;对于立体声信号,进行3D效果处理并输出;对于Dolby Pro-Logic信号,进行解码和虚拟环绕声处理后由两声道输出;直通方式。由于虚拟处理会对输入信号进行提升(典型提升为9dB),为防止信号经过虚拟环绕声或3D处理后失真,在信号输入端设置了衰减电路,输出时再由运放将信号放大后输出。
监控芯片采用IMP810L,其Vcc检测电路,可以保护系统使之免受低电压的影响。当Vcc降至最小复位门限以下时,系统复位。复位一直保持到Vcc返回且稳定为止。
遥控接收电路选用带解调器的红外接收头,简化了红外接收电路。
二、PS8889功能及应用
其功能框图见图2。它包括一个能切换四路音源的输入选择器,在减小L/R误差、步进误差和串扰以及最大衰减等方面都具有十分优良的性能,对于低频段或高频段均具有激发并增大响度的功能,总谐波失真(THD)为0.002%,噪声只有 5μVrms。音量调节范围:左声道0dB~-∞dB,右声道0dB~-∞dB。PS8889内部设有过零检测,使开关噪声很小。PS8889还能对音调进行±12dB的调整控制。PS8889有3根控制线(STB、数据线和时钟线),用于与单片机进行接口。PS8889的输出可以把L、R信号分成FL(前左)、RL(后左)和FR(前右)、RR(后右),并可分别控制音量。实际应用中只需两路输出,所以只用了PS8889的FL、FR。

三、PS9999功能及应用
其内部框图如图3所示,如前所述,它具有4种处理效果。由于PS9999芯片能够对Dolby Pro-Logic信号进行软件解码和虚拟环绕声处理后以两声道输出,故非常适合于接驳VCD视盘机。PS9999可应用于电视机音频系统或有源音箱、多媒体音箱和AV功放的前置处理器中。输出效果选择只需一个引脚控制,电路简单方便。

四、DM101音效盒的电性能指标
整机电源:AC220V±10%;50/60Hz;整机功耗: ≤1.5W;信号总谐波失真:≤0.08%;输入阻抗: 20kΩ;输入电平: ≤2V\(_{P}\)-P;输出电平: ≤2V\(_{P}\)-P;信噪比:≥86dB;频率响应: 20Hz~20kHz。
DM101的详细设计资料包括电路原理图、PCB图和软件清单,可到http://www.p8s.com上下载, 武汉源通电子有限公司可提供DM101样机,详见本刊今年第6期2001-6-4页的邮购广告。
(陈 伟 刘志东)