語音放大電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、    語音放大電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    蔡曉艷薛春玲王照平摘 要： 設(shè)計(jì)了一款低成本、大功率的語音放大器。該設(shè)計(jì)采用帶通濾波電路對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行處理，專業(yè)音頻放大芯片ne5532對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行初級(jí)功率放大、三極管和大功率晶體管2n7300組成后級(jí)功率放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器。通過測(cè)試，該語音放大電路可以提供40 w的功率，遠(yuǎn)大于普通家用語音功率放大器，而且成本又遠(yuǎn)低于專業(yè)語音功率放大器，完全滿足需要。關(guān)鍵詞： 語音放大； ne5532； 大功率晶體管； 音頻信號(hào)： tn912.3?34 ： a ： 1004?373x（2014）05?0064?030 引 言

2、音頻功率放大器是音響系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，已廣泛應(yīng)用于日常生活中，具有很強(qiáng)的實(shí)用性1，但是在部分場(chǎng)合依然沒有合適的語音功放，比如大教室上課，中型會(huì)議室開會(huì)，小型廣場(chǎng)集會(huì)等場(chǎng)合。市場(chǎng)上賣的語音功放一般為家庭使用，對(duì)于大教室來說功率不足，使用專業(yè)的音響設(shè)備，成本太高。所以需要一款功率較大、成本低的語音放大器來滿足小范圍的使用，因此設(shè)計(jì)了一種電路簡(jiǎn)單、成本較低的語音放大電路。該電路克服了專業(yè)設(shè)備成本高的問題，又克服了市場(chǎng)上低端語音放大器功率不足的問題，對(duì)于滿足實(shí)際的學(xué)習(xí)工作有著重要的研究意義。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)語音放大電路主要由帶通濾波電路、初級(jí)功率放大電路、后級(jí)功率放大電路、直流穩(wěn)壓電源等電路構(gòu)成。其原

3、理框圖如圖1所示。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 帶通濾波電路帶通濾波電路的主要作用就是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行一些預(yù)處理，使之更符合后級(jí)功放電路的要求。帶通濾波電路使用電阻電容濾波2，效果穩(wěn)定調(diào)試方便。它主要由聲道平衡電路和音調(diào)控制電路兩部分組成。具體電路如圖2所示。2.1.1 聲道平衡電路2.1.2 音調(diào)控制電路音調(diào)控制電路是使聽音者根據(jù)自己的需要對(duì)聲音的某些頻率段進(jìn)行提升或者衰減，更符合聽音者的聽覺習(xí)慣3。本設(shè)計(jì)使用多頻段音調(diào)電路，進(jìn)來的音頻信號(hào)分別進(jìn)入中低高音頻控制電路調(diào)節(jié)后再疊加進(jìn)入功率放大電路，使校正的頻響更細(xì)致，效果更出色。（1） 高音控制：變阻器r5及周圍元件組成高音調(diào)音電路。電容c3可以通過高

4、音頻信號(hào)，變阻器往上滑動(dòng)時(shí)高音頻信號(hào)增強(qiáng)，往下滑動(dòng)時(shí)高音頻信號(hào)減弱。（2） 中音控制：變阻器r8及周圍元件構(gòu)成中音調(diào)音電路。電路中部分高頻信號(hào)經(jīng)過r7，c4，r9等元件被濾除，c5可以通過音頻中的中頻信號(hào)，變阻器r8往上滑動(dòng)時(shí)中音頻信號(hào)增強(qiáng)，往下滑動(dòng)時(shí)中音頻信號(hào)減弱（3） 低音控制：變阻器r12及周圍元件構(gòu)成低音調(diào)音電路。音頻信號(hào)進(jìn)入r12可以調(diào)節(jié)其幅度大小，再和調(diào)節(jié)后的高音、中音疊加進(jìn)入功率放大電路，就可以構(gòu)成完整高中低調(diào)音電路。2.2 初級(jí)功率放大初級(jí)功率放大由ne5532組成，ne5532是高性能低噪聲雙運(yùn)放，它具有較好的噪聲性能，優(yōu)良的輸出驅(qū)動(dòng)能力及相當(dāng)高的小信號(hào)與電源帶寬。用作音頻放

5、大時(shí)音色溫暖，保真度高，曾被音響發(fā)燒友們譽(yù)為“運(yùn)放之皇”4?5，其電路如圖3所示。2.3 后級(jí)功率放大后級(jí)功率放大電路由差分放大電路和復(fù)合管放大電路組成，復(fù)合管放大電路使用大功率晶體管2n30556。具體電路如圖4所示。2.4 直流電源任何一個(gè)電路，電源都是非常重要的一部分，對(duì)于一個(gè)語音放大器來說更是重中之重。本電路將電網(wǎng)電壓220 v（有效值）50 hz的交流信號(hào)經(jīng)過橋式整流電路變成單向直流電，由于其脈動(dòng)成分大須經(jīng)過濾波電路變成平滑的直流電，最后通過7812和7912穩(wěn)壓器將電路穩(wěn)壓成±12 v直流電，供給負(fù)載7。電源電路如圖5所示。2.5 語音放大電路整體原理圖及實(shí)物圖語音放大電

6、路的整體原理圖和實(shí)物圖如圖6，圖7所示。2.6 測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)過對(duì)語音放大電路實(shí)物的反復(fù)調(diào)試，最終達(dá)到比較滿意的效果。測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。3 結(jié) 論經(jīng)過理論分析和實(shí)踐檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)的語音放大電路電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定，最大輸出功率達(dá)到40 w，與現(xiàn)在主流的集成電路語音放大器相比具有發(fā)熱量小、穩(wěn)定性好、成本低、功率大的特點(diǎn)，具有較好的使用價(jià)值。參考文獻(xiàn)1 駱旭坤.基于proteus的音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與仿真j.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，29（1）：59?60.2 楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程m.北京：高等教育出版社，2004.3 陳光明，施金鴻.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)m.北京：北京航空航

7、天大學(xué)出版社，2007.4 趙久華.易于制作的全集成hi?fi功放j.電子世界，2000（5）：4?6.5 韋發(fā)清.基于lm4766和ne5532的音頻功率放大器j.信息技術(shù)，2011，35（4）：200?202.6 周惠潮，孫曉峰.常用電子器件及應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，2007.7 周雪主.電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京：電子工業(yè)出版社，2003. 摘 要： 設(shè)計(jì)了一款低成本、大功率的語音放大器。該設(shè)計(jì)采用帶通濾波電路對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行處理，專業(yè)音頻放大芯片ne5532對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行初級(jí)功率放大、三極管和大功率晶體管2n7300組成后級(jí)功率放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器。通過測(cè)試，該語音放大電路可以提供40

8、 w的功率，遠(yuǎn)大于普通家用語音功率放大器，而且成本又遠(yuǎn)低于專業(yè)語音功率放大器，完全滿足需要。關(guān)鍵詞： 語音放大； ne5532； 大功率晶體管； 音頻信號(hào)： tn912.3?34 ： a ： 1004?373x（2014）05?0064?030 引 言音頻功率放大器是音響系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，已廣泛應(yīng)用于日常生活中，具有很強(qiáng)的實(shí)用性1，但是在部分場(chǎng)合依然沒有合適的語音功放，比如大教室上課，中型會(huì)議室開會(huì)，小型廣場(chǎng)集會(huì)等場(chǎng)合。市場(chǎng)上賣的語音功放一般為家庭使用，對(duì)于大教室來說功率不足，使用專業(yè)的音響設(shè)備，成本太高。所以需要一款功率較大、成本低的語音放大器來滿足小范圍的使用，因此設(shè)計(jì)了一種電路簡(jiǎn)單、成本

9、較低的語音放大電路。該電路克服了專業(yè)設(shè)備成本高的問題，又克服了市場(chǎng)上低端語音放大器功率不足的問題，對(duì)于滿足實(shí)際的學(xué)習(xí)工作有著重要的研究意義。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)語音放大電路主要由帶通濾波電路、初級(jí)功率放大電路、后級(jí)功率放大電路、直流穩(wěn)壓電源等電路構(gòu)成。其原理框圖如圖1所示。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 帶通濾波電路帶通濾波電路的主要作用就是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行一些預(yù)處理，使之更符合后級(jí)功放電路的要求。帶通濾波電路使用電阻電容濾波2，效果穩(wěn)定調(diào)試方便。它主要由聲道平衡電路和音調(diào)控制電路兩部分組成。具體電路如圖2所示。2.1.1 聲道平衡電路2.1.2 音調(diào)控制電路音調(diào)控制電路是使聽音者根據(jù)自己的需要對(duì)聲音的某些

10、頻率段進(jìn)行提升或者衰減，更符合聽音者的聽覺習(xí)慣3。本設(shè)計(jì)使用多頻段音調(diào)電路，進(jìn)來的音頻信號(hào)分別進(jìn)入中低高音頻控制電路調(diào)節(jié)后再疊加進(jìn)入功率放大電路，使校正的頻響更細(xì)致，效果更出色。（1） 高音控制：變阻器r5及周圍元件組成高音調(diào)音電路。電容c3可以通過高音頻信號(hào)，變阻器往上滑動(dòng)時(shí)高音頻信號(hào)增強(qiáng)，往下滑動(dòng)時(shí)高音頻信號(hào)減弱。（2） 中音控制：變阻器r8及周圍元件構(gòu)成中音調(diào)音電路。電路中部分高頻信號(hào)經(jīng)過r7，c4，r9等元件被濾除，c5可以通過音頻中的中頻信號(hào)，變阻器r8往上滑動(dòng)時(shí)中音頻信號(hào)增強(qiáng)，往下滑動(dòng)時(shí)中音頻信號(hào)減弱（3） 低音控制：變阻器r12及周圍元件構(gòu)成低音調(diào)音電路。音頻信號(hào)進(jìn)入r12可以調(diào)

11、節(jié)其幅度大小，再和調(diào)節(jié)后的高音、中音疊加進(jìn)入功率放大電路，就可以構(gòu)成完整高中低調(diào)音電路。2.2 初級(jí)功率放大初級(jí)功率放大由ne5532組成，ne5532是高性能低噪聲雙運(yùn)放，它具有較好的噪聲性能，優(yōu)良的輸出驅(qū)動(dòng)能力及相當(dāng)高的小信號(hào)與電源帶寬。用作音頻放大時(shí)音色溫暖，保真度高，曾被音響發(fā)燒友們譽(yù)為“運(yùn)放之皇”4?5，其電路如圖3所示。2.3 后級(jí)功率放大后級(jí)功率放大電路由差分放大電路和復(fù)合管放大電路組成，復(fù)合管放大電路使用大功率晶體管2n30556。具體電路如圖4所示。2.4 直流電源任何一個(gè)電路，電源都是非常重要的一部分，對(duì)于一個(gè)語音放大器來說更是重中之重。本電路將電網(wǎng)電壓220 v（有效值）

12、50 hz的交流信號(hào)經(jīng)過橋式整流電路變成單向直流電，由于其脈動(dòng)成分大須經(jīng)過濾波電路變成平滑的直流電，最后通過7812和7912穩(wěn)壓器將電路穩(wěn)壓成±12 v直流電，供給負(fù)載7。電源電路如圖5所示。2.5 語音放大電路整體原理圖及實(shí)物圖語音放大電路的整體原理圖和實(shí)物圖如圖6，圖7所示。2.6 測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)過對(duì)語音放大電路實(shí)物的反復(fù)調(diào)試，最終達(dá)到比較滿意的效果。測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。3 結(jié) 論經(jīng)過理論分析和實(shí)踐檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)的語音放大電路電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定，最大輸出功率達(dá)到40 w，與現(xiàn)在主流的集成電路語音放大器相比具有發(fā)熱量小、穩(wěn)定性好、成本低、功率大的特點(diǎn)，具有較好的使用價(jià)值。參考文獻(xiàn)1 駱旭坤.

13、基于proteus的音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與仿真j.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，29（1）：59?60.2 楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程m.北京：高等教育出版社，2004.3 陳光明，施金鴻.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.4 趙久華.易于制作的全集成hi?fi功放j.電子世界，2000（5）：4?6.5 韋發(fā)清.基于lm4766和ne5532的音頻功率放大器j.信息技術(shù)，2011，35（4）：200?202.6 周惠潮，孫曉峰.常用電子器件及應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，2007.7 周雪主.電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京：電子工業(yè)出版社，2003.

14、 摘 要： 設(shè)計(jì)了一款低成本、大功率的語音放大器。該設(shè)計(jì)采用帶通濾波電路對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行處理，專業(yè)音頻放大芯片ne5532對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行初級(jí)功率放大、三極管和大功率晶體管2n7300組成后級(jí)功率放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器。通過測(cè)試，該語音放大電路可以提供40 w的功率，遠(yuǎn)大于普通家用語音功率放大器，而且成本又遠(yuǎn)低于專業(yè)語音功率放大器，完全滿足需要。關(guān)鍵詞： 語音放大； ne5532； 大功率晶體管； 音頻信號(hào)： tn912.3?34 ： a ： 1004?373x（2014）05?0064?030 引 言音頻功率放大器是音響系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，已廣泛應(yīng)用于日常生活中，具有很強(qiáng)的實(shí)用性1，但是在部分場(chǎng)合

15、依然沒有合適的語音功放，比如大教室上課，中型會(huì)議室開會(huì)，小型廣場(chǎng)集會(huì)等場(chǎng)合。市場(chǎng)上賣的語音功放一般為家庭使用，對(duì)于大教室來說功率不足，使用專業(yè)的音響設(shè)備，成本太高。所以需要一款功率較大、成本低的語音放大器來滿足小范圍的使用，因此設(shè)計(jì)了一種電路簡(jiǎn)單、成本較低的語音放大電路。該電路克服了專業(yè)設(shè)備成本高的問題，又克服了市場(chǎng)上低端語音放大器功率不足的問題，對(duì)于滿足實(shí)際的學(xué)習(xí)工作有著重要的研究意義。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)語音放大電路主要由帶通濾波電路、初級(jí)功率放大電路、后級(jí)功率放大電路、直流穩(wěn)壓電源等電路構(gòu)成。其原理框圖如圖1所示。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 帶通濾波電路帶通濾波電路的主要作用就是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行一

16、些預(yù)處理，使之更符合后級(jí)功放電路的要求。帶通濾波電路使用電阻電容濾波2，效果穩(wěn)定調(diào)試方便。它主要由聲道平衡電路和音調(diào)控制電路兩部分組成。具體電路如圖2所示。2.1.1 聲道平衡電路2.1.2 音調(diào)控制電路音調(diào)控制電路是使聽音者根據(jù)自己的需要對(duì)聲音的某些頻率段進(jìn)行提升或者衰減，更符合聽音者的聽覺習(xí)慣3。本設(shè)計(jì)使用多頻段音調(diào)電路，進(jìn)來的音頻信號(hào)分別進(jìn)入中低高音頻控制電路調(diào)節(jié)后再疊加進(jìn)入功率放大電路，使校正的頻響更細(xì)致，效果更出色。（1） 高音控制：變阻器r5及周圍元件組成高音調(diào)音電路。電容c3可以通過高音頻信號(hào)，變阻器往上滑動(dòng)時(shí)高音頻信號(hào)增強(qiáng)，往下滑動(dòng)時(shí)高音頻信號(hào)減弱。（2） 中音控制：變阻器r8

17、及周圍元件構(gòu)成中音調(diào)音電路。電路中部分高頻信號(hào)經(jīng)過r7，c4，r9等元件被濾除，c5可以通過音頻中的中頻信號(hào)，變阻器r8往上滑動(dòng)時(shí)中音頻信號(hào)增強(qiáng)，往下滑動(dòng)時(shí)中音頻信號(hào)減弱（3） 低音控制：變阻器r12及周圍元件構(gòu)成低音調(diào)音電路。音頻信號(hào)進(jìn)入r12可以調(diào)節(jié)其幅度大小，再和調(diào)節(jié)后的高音、中音疊加進(jìn)入功率放大電路，就可以構(gòu)成完整高中低調(diào)音電路。2.2 初級(jí)功率放大初級(jí)功率放大由ne5532組成，ne5532是高性能低噪聲雙運(yùn)放，它具有較好的噪聲性能，優(yōu)良的輸出驅(qū)動(dòng)能力及相當(dāng)高的小信號(hào)與電源帶寬。用作音頻放大時(shí)音色溫暖，保真度高，曾被音響發(fā)燒友們譽(yù)為“運(yùn)放之皇”4?5，其電路如圖3所示。2.3 后級(jí)功

18、率放大后級(jí)功率放大電路由差分放大電路和復(fù)合管放大電路組成，復(fù)合管放大電路使用大功率晶體管2n30556。具體電路如圖4所示。2.4 直流電源任何一個(gè)電路，電源都是非常重要的一部分，對(duì)于一個(gè)語音放大器來說更是重中之重。本電路將電網(wǎng)電壓220 v（有效值）50 hz的交流信號(hào)經(jīng)過橋式整流電路變成單向直流電，由于其脈動(dòng)成分大須經(jīng)過濾波電路變成平滑的直流電，最后通過7812和7912穩(wěn)壓器將電路穩(wěn)壓成±12 v直流電，供給負(fù)載7。電源電路如圖5所示。2.5 語音放大電路整體原理圖及實(shí)物圖語音放大電路的整體原理圖和實(shí)物圖如圖6，圖7所示。2.6 測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)過對(duì)語音放大電路實(shí)物的反復(fù)調(diào)試，最終達(dá)到比較滿意的效果。測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。3 結(jié) 論經(jīng)過理論分析和實(shí)踐檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)的語音放大電路電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定，最大輸出功率達(dá)到40 w，與現(xiàn)在主流的集成電路語音放大器相比具有發(fā)熱量小、穩(wěn)定性好、成本低、功率大的特點(diǎn)，具有較好的使用價(jià)值。參考文獻(xiàn)1 駱旭坤.基于proteus的音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與仿真j.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，29（1）：59?60.2 楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程m.北京：高等教育出版社，2004.3 陳光明，施金鴻.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.4 趙久華