目前大屏幕彩电中的环绕声电路的结构可用图1表示。它处于伴音电路中的AV接口电路输出与伴音控制电路输入之间。其工作过程是:将AV接口电路输出的L(左)、R(右)两路伴音信号各分为两路,一路直接加至加法器与减法器的一个输入端,作为伴音的主信号;另一路送至由运放或差动放大器构成的减法器进行信号相减,获得差信号L-R,再通过由多节RC电路组成的移相网络移相,产生环绕信号(L-R),然后分别加至加法器与减法器的另一个输入端。于是,加法器输出的L+(L-R)信号,减法器输出的R-(L-R)信号,与环绕信号(L-R)一起经过伴音控制(如对音量、高音、低音、平衡等调节)及功率放大后,经各自扬声器还原出声音。

目前实现环绕声电路有多种形式,有简单的分立元件构成,也有用四运放(如LM324)构成的较复杂电路,还有由环绕声专门集成电路(如日电公司生产的μPC1891、东芝公司的TA8776)构成的复杂电路。

图2是日立CTM3300型彩电所用简单的分立元件式环绕声电路。由图可知,输入的L、R两路音频信号经R4418、R4419直接送至输出端,构成L、R两路主信号。环绕声信号处理由R4401~R4403、C4408构成的移相网络及由Q4401~Q4403构成的差动放大器(实际是减法器)所组成。当L和R路音频信号分别经C4401、R4401、C4408和C4402、R4402、C4408组成移相网络后,使得加至Q4401、Q4402基极的信号比L、R路的输入信号滞后了一个相位(<90°),即由Q4401、Q4402组成的差分放大器的输入信号是(L-R)即环绕信号,此信号经差分放大,在Q4401集电极输出放大后的-(L-R)信号;在Q4402集电极输出放大后的(L-R)信号。它们分别经Q4404、Q4405缓冲放大,再经R4416、R4417送至R、L声道输出端,与主信号混合。图中R4418、R4417、R4419、R4416分别组成一个电阻相加网络,故两路输出分别为LOUT=L-(L-R)和ROUT=R+(L-R)。
上述电路的缺点是只有一节RC移相(最大相移≤90°),故环绕声效果不是很好。
图3是松下M16机芯采用的专用环绕声处理IC(μPC1891)内部电路框图,其电路工作过程简介如下:由AV控制电路输出的L、R两路音频信号,从μPC1891的⑧、⑨脚送入集成电路内,经缓冲放大后分别加至减法器与加法器的一个输入端,成为L、R两路主信号。另外,从μPC1891⑧、⑨脚输入的L、R信号也同时送至运算放大器(A),在这里进行相减运算,获得差信号R-L。R-L信号再送至由4节RC网络组成的移相网络,经移相输出的信号即为环绕声信号(R-L),然后通过开关1选择、经缓冲放大后,加至加法器和减法器的另一个输入端。在加法器与减法器中主信号分别与环绕声信号叠加,产生R+(R-L)和L-(R-L)信号,然后由μPC1891②、③脚输出,送往伴音控制电路。
μPC1891的工作状态受微处理器的控制,微处理器(IC1213)输出两路开关信号,分别送至μPC1891的。开关信号电平的高低变化根据环绕声方式共有4种组态,即断开、单声、电影、音乐,详细情况请见附表,下面分别介绍:

(1) 断开方式:当微处理器IC1213的脚均输出低电平(实际是人为操作工作模式)时,μPC1891内部开关1接至位置1,断开环绕声信号,μPC1891③、②脚只输出L、R主信号,此时没有环绕声效果。
(2) 单声环绕方式:当人为操作控制按键为单声环绕方式时,IC1213均输出高电平,μPC1891内部开关1接至位置2,开关2断开,开关3接通。于是,L输入信号经R1、C1及放大器A的输入电阻而超前移相,而R输入信号经R2、C2滞后移相,使放大器A输入的差模信号相移加大,混合信号经4级移相网络移相,再与主信号混合,然后由μPC1891③、②两脚输出。由于单声环绕信号只使声音向左右侧方向扩展,故环绕效果有限。
(3) 电影环绕方式:当模式控制按键置于该模式时,IC1213脚分别输出高、低电平,开关1接位置3,开关2接通,开关3断开,此时由R1、C1和R2、C2组成的移相网络不起作用。因立体声L、R两路信号不同,声音出现在左右两侧,不必移相。而4节移相网络却得到充分利用,产生环绕信号(R-L),IC2401③、②两脚分别输出L-(R-L)和R+(R-L)信号。
(4) 音乐环绕方式:当控制键置于该模式时,IC1213脚分别输出低、高电平,于是开关1接至位置4;开关2接通、开关3断开,R1、C1和R2、C2移相网络同样不起作用,且4节移相网络只使用一节,这是因为乐器的声源方位感是由乐器本身的位置所决定的,若移相过大将会失去音乐厅感觉。
最后指出,环绕效果是由微处理器IC1213输出的模拟直流电压来控制4节移相网络中各放大器的增益,从而改变环绕声信号(R-L)的幅度大小,或者说是调节环绕声信号与主信号的幅度比例,以获得满意的环绕声效果。输出的模拟直流电压,实际可由用户通过按钮自行根据需要进行调节,以得到最佳效果。
(王绍华)