音调处理电路原理分析

先来分析一下音效处理电路的原理。

什么是音调控制

所谓音调控制就是人为地改变信号里高、低频成分的比重，以满足听者的爱好、渲染某种气氛、达到某种效果、或补偿扬声器系统及放音场所的音响不足。这个控制过程其实并没有改变节目里各种声音的音调（频率），所谓"音调控制"只是个习惯叫法，实际上是"高、低音控制"或"音色调节"。高保真扩音机大都装有音调控制器。然而，从保证信号传送质量来考虑，音调控制倒不是必须的。

一个良好的音调控制电路，要有足够的高、低音调节范围，但又同时要求高、低音从最强到最弱的整个调节过程里，中音信号（通常指1000赫）不发生明显的幅度变化，以保证音量大致不变。

所谓提升或衰减高、低音，都是相对于中音而言的。先把中音作一个固定衰减（或加深负反馈）然后让高音或低音衰减小一些（或负反馈轻一些），就算是得到提升。因此，为了弥补音调控制电路的增益损失，常需增加一到两级放大电路。

音调控制电路的分类

音调控制电路大致可分为两大类：衰减式和负反馈式。衰减式音调控制电路的调节范围可以做得较宽，但因中音电平要作很大衷减，并且在调节过程中整个电路的阻抗也在变。所以噪声和失真大一些。负反馈式音调控制电路的噪声和失真较小，但调节范围受最大负反馈量的限制，所以实际的电路常和输入衷减联合使用，成为衰减负反馈混合式。

1． 衰减式音调控制电路

典型电路如图所示。

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C1、C2、W1构成高音调节器，R1、R2、C3、C4、W2构成低音调节器。W1旋到A点时高音提升，旋到B点时高音衰减。W2旋到C点时低音提升，旋到D点时低音衰减。组成音调电路的元件值必须满足下列关系：

（1） R1≥R2；

（2） W1和W2的阻值远大于R1、R2；

（3） 与有关电阻相比，C1、C2的容抗在高频时足够小，在中、低频时足够大；而C3、C4的容抗则在高、中频时足够小，在低频时足够大。C1、C2能让高频信号通过，但不让中、低频信号通过；而C3、C4则让高、中频信号都通过，但不让低频信号通过。

只有满足上述条件，衰减式音调控制电路才有足够的调节范围，并且W1、W2分别只对高音、低音起调节作用，调节时中音的增益基本不变，其值约等于R2/R1。

R1与R2的比值越大，高、低音的调节范围就越宽，但此时中音的衰减也越大。改变R1或R2后，如要保持原来的控制特性，有关电容器的容量也要作相应改变，为了避免高、低音调节时互相牵制，有的衰减式音调电路还加进了隔离电阻。作衰减式音调调节的电位器宜用指数型（Z型），此时，频响平直的位置大致在电位器的机械中点。

以下是一个实际的电路图，其中R1=6.8K、R2=3.3K、R3=5.6K、C1=2200P、C2=0.022、C3=0.01、C4=0.22、W1=W2=50K，R3是一个隔离电阻。

2． 衰减--负反馈式音调控制电路

典型电路如图所示。

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W1作高音控制，W2作低音控制。W1旋到A点时高音提升，旋到B点时高音衰减。W2旋到C点时低音提升，旋到D点时低音衰减。为了使电路获得满意性能，下面条件必须具备：

<1> 信号源的内阻（即前一级的输出阻抗）不大。

<2> 用来实现音调控制的放大电路本身有足够高的开环增益。

<3> C1、C2的容量要适当，其容抗跟有关电阻相比，在低频时足够大，在中、高频时又足够小； 而C3的选择却要使它的容抗在低、中频时足够大，在高频时足够小。粗略地说，就是C1、C2能让中、高频信号顺利通过而不让低频信号通过；C3则让高频信号顺利通过而不让中、低频信号通过。

<4> W1、W2的阻值均远大于R1、R2、R3、R4。

当R1=R2时，该音调电路的中音频电压增益约等于1。

作衰减--负反馈式音调调节的电位器宜用阻值变化曲线为直线型（X型）的电位器。此时，频响平直的位置大约在电位器的机械中点。