音頻源電路

『壹』 你好，想請教一個關於靜音電路的問題。當音頻信號源無輸出時怎樣利用RC積分電路切斷信號源和功放的連通

加一個電容去隔直。再加RC去濾波，「處在待機狀態時，喇叭里會發出有規律的噗~噗~噗的聲音
」應該是有自激存在。

『貳』 如何設計一個音頻信號發生電路

MATLAB有強大的音頻處理函數和強大的數據處理功能，能夠方便地產生各種波形的數據數組，同時通過音頻處理函數又可以很方便的將數據數組傳遞給聲音設備，並以特定的采樣頻率和傳輸比特位由音效卡輸出。本文以MATLAB6.5版和Waveterminal 192L音效卡為例，介紹了實現T型波信號發生器的方法。

在進行通訊和DSP等試驗過程中，信號源是不可缺少的一個工具，很多設備是使用信號源來模擬檢測實際目標，來驗證設備的功能及可靠性。通常，對於研製單一產品的廠家來說，需要某一固定的信號源即可，在市場上也可以找到性價比合適的產品。但對於某些開發人員來說，單一的信號源遠遠滿足不了要求，他們可能需要各種頻率、各種包絡和精度的信號源來驗證設計的可靠性。設計者通常很難找到完全符合要求的產品，而且價格一般也極為昂貴。此外，大多數信號源可能用一兩天，從而造成極大的浪費。因此，自己研製出符合要求、高性價比的信號源成為很多廠家的選擇。

使用硬體也可以完成過數字信號源的設計，其實現的大致思路是：先分析信號源的波形，對波形的一周期數據進行采樣，存儲到ROM中，再使用可編程邏輯器件對采樣數據進行重復讀取、A/D轉換、濾波、放大；如想監測信號質量，對輸出進行A/D轉換，反饋到可編程邏輯器件進行分析、顯示和校正。很多工程師會選擇這樣的設計思路，所得波形具有可靠性高、易於實現和精度高的優點。然而，是從選擇思路、繪制原理圖、設計電路板、製版、編程、調試和更改的整個設計周期可能達2、3個月之久，而用MATLAB和音效卡去實現則更方便有效。

設計思路和軟體實現方法

音效卡是將音頻輸入數據轉換為立體聲輸出的一種設備，輸入信號同時也設定了音效卡的采樣頻率和采樣位數，普通音效卡采樣頻率通常可選值為8,000Hz、11,000Hz、16,000Hz、22,000Hz和44,100Hz，而高性能的專業音效卡的A/D采樣頻率最高可達96,000Hz，D/A轉換頻率最高可達192,000Hz。音效卡的采樣頻率可以通過專業軟體來進行更改和設置的。音效卡輸出位數為固定值，包括8位、16位和24位，這個參數標志音效卡進行D/A轉換時的轉換精度，但要使輸出信號更接近理想值，還需要高采樣頻率來做保障。

由於輸出是一個T形波信號，具有一定的周期，在T形波以外輸出零電平，因此界面設計(見圖1)中應包括：中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔，T形波信號周期、采樣頻率的選擇或輸入/輸出信號位數的選擇，以及信號發送、演示、清除、發送暫停、繼續和退出系統。其實還有很多軟體可以對音頻文件進行播放，因此又增加了一個按鈕用於產生音頻文件。將信號參數輸入完全後，可以通過信號演示按鈕對波形進行查看。對數據進行修改時，可先用信號清除按鈕清空數據，或直接對數據進行修改，對信號發送暫停或繼續也可進行控制。

a. 音頻數據的產生方法

在應用界面中，共設置了中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔、T形波信號周期、采樣頻率和傳輸位共七個參數源，通過MATLAB強大的計算函數將其轉換成音效卡所能接受的音頻數據向量、D/A采樣頻率以及數據向量的寬度。
Vs：一周期信號數據向量

Vup：上升段信號數據向量，

Vstb：平穩段信號數據向量，

Vdown：下降段信號數據向量；

Vs=[Vup,Vstb,Vdown]

Vup=sin(w×Pup)，

Vstb=sin(w×Pstb)，

Vdown=sin(w×Pdown)，

w=2×3.1416×f。

Pup：上升段信號采樣點，

Pstb：平穩段信號采樣點，

Pdown：下降段信號采樣點。

w：輸出信號的角頻率，

f：輸出信號頻率，由應用界面取得。

Pup=[0:point:tup-point]

Pstb=[tup:point:tup+tstb-point]

Pdown=[tup+tstb:point:tup+tstb+tdown-point]

Pt=[Pup,Pstb,Pdown]

point=1/fspl，為采樣頻率的倒數，中括弧及內部數據表示由起始時間到結束時間以point為間隔而產生的數據向量，Pt為采樣時間點。

b. 對T型波信號進行演示和信號清除

這兩個功能分別由信號演示和信號清除兩個按鈕來完成，信號演示的實現方法是將采樣時間點一周期信號數據向量使用plot函數，以二維圖形的形式將信號顯示在坐標軸上。坐標軸設置為自動調節，圖形界面設置為系統菜單模式，這樣可以方便對信號進行編輯、縮放和其它管理。信號清除只是在回調子函數中將中心頻率、T形波上升段、平穩段、下降段時間間隔和T形波信號周期這5個文本框清零，並對坐標軸進行一個預設設置，因此所顯示的信號在座標軸中就會消失。

c. 對T型波信號進行發送、暫停和繼續控制

信號發送是採用MATLAB「sound」函數，該函數的輸入參量是音頻數據向量、采樣頻率和轉換位數，數據產生方法如上所述。由於信號是連續發送，因此需要使用一個循環對產生的音頻信號向量反復讀取發送，需要注意的是在函數sound後面需要加一個pause(T)語句，T的單位為秒，為一個信號的周期。加該語句是由於MATLAB是連續執行循環段語句的，並不管音效卡是否已執行完一周期信號的D/A轉換。發送暫停和發送繼續是由一個全局變數對信號發送進行控制，當此全局變數為1時，發送繼續，否則發送禁止，但應用此方法的缺點是信號並不能在暫停的時間點繼續發送，而是從新的周期開始重復讀取音頻信號向量。

d. 輸出波形文件和退出系統

這個功能由輸出文件按鈕來完成，是應用MATLAB的wavwrite函數將音頻信號轉換成.wav文件，文件中也包含了采樣頻率和數據寬度選項，增加此項的目的是為了能讓更專業的音頻處理軟體對信號進行分析。通過執行應用程序和MATLAB的退出操作，使用「quit」命令退出系統。採用MATLAB的一點不足就是不能將所有的M文件轉換成能脫離MATLAB而獨立運行的應用程序。

音效卡輸出波形分析

下面採用界面預設參數輸出信號，即信號周期為29.5kHz，上升段時間為15ms，平穩段時間為70ms，下降段時間為15ms，周期為1s，也可以推算出每周期有900ms是沒有信號輸出。對信號的采樣波形如圖2所示，經過儀器分析，時間誤差可達到小於0.1ms。

對周期信號的傅立葉頻譜分析如圖3所示，信號的能量主要集中在29.5kHz的窄帶范圍內，是符合設計要求的。

信號的信噪比分析：通過對輸出0伏值段分析即可判斷信號信噪比和噪音信號類型，從而找出消除噪音的方法。對噪音波形進行局部放大，可看出此噪音為頻率大於1M的鋸齒波，波形如圖4所示。

音效卡輸出噪音分析

Waveterminal 192L音效卡的輸出信號峰峰值為6V，而噪音信號的峰峰值為40mV，因而信噪比為20log(6000/40)=43.5dB，當數據寬度為8位時，D/A精度為1位；數據寬度為16位時，D/A精度為9位；數據寬度為24位時，D/A精度為17位。而Waveterminal 192L音效卡的信噪比為104位，因此，噪音信號主要為電腦本身、電腦輻射和環境噪音。電腦本身的噪音主要來自於主機電源，音效卡的電源信號取自計算機主板，因此主機電源的噪音會引入音效卡。另外，接收T型波的設備，如被檢驗設備和示波器等，往往就放在主機旁邊，主機的高頻輻射會通過機箱縫隙而形成噪音。環境噪音是最容易被忽視的一個部分，因為這是一個頻率僅有50赫茲的噪音分量，對於低頻輸出信號會有很大的影響。

降低噪音的解決方法

a. 通過消除雜訊源來減小噪音分量

通過上述分析可知，噪音源主要來自於電腦本身、電腦輻射和環境噪音。選擇信噪比較高的主機電源將會對消除噪音源起到重要作用。另外，測試設備再利用信號源時應盡量與主機保持1米以外的距離，以減少電磁輻射對設備的影響。對於環境噪音，當信號頻率與50赫茲相差很大時可以忽略環境噪音對設備的影響，但當信號頻率接近50赫茲時，應對被檢測設備採取適當的屏蔽措施。

b. 採用濾波消除音效卡輸出的噪音

經實驗測定，音效卡輸出的噪音大於1MHz，因此對於29.5kHz的T形波來說，通過濾波可以輕易地將噪音濾掉，同時還應考慮到環境噪音的影響，因此使用帶通濾波器會得到更好的效果。當然，是否採取措施減小噪音，還應根據試驗的要求決定，對於要求特別嚴格的信號源來說，靠MATLAB和音效卡也是難以實現的。

本文小結

採用MATLAB和音效卡來實現信號源，使設計者能快速實現多種方案，對信號源進行採集、分析和處理都帶來了極大的方便。MATLAB有豐富的數據處理函數，可提供任意形式的數據源，同時也有很多音頻處理函數支持音效卡的運行。MATLAB強大的圖形可視化功能可以做出友好的操作界面。使用這種方法實現信號源的不足是受采樣頻率的限制、噪音的影響較大，因此實際應用時還需使用專門的濾波儀器對輸出信號進行處理。所以，用這種方案實現信號源，更適合與對輸出信號質量要求不是很高，又需要在很短時間內得到一種或多種信號源的技術人員。

參考文獻：

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『叄』 手機音頻電路的組成

第一，電源不分，它的作用是給前置放大和功放部分指示以及保護電路供電。專第二，屬前置放大電路，它的功能是把音源的微弱信號放大到可以推動功放的信號，第三，音調調節電路，它的作用是用來調節高中底音的提升和衰減。第四，功率放大電路，也是最主要的核心電路，它是把前面修飾好的音頻信號放大到足夠的功率去推動揚聲器發聲。第五，喇叭保護電路，它主要是在功放電路出現故障時把音箱線斷開，保護揚聲器不被燒壞。至於元件就不好說了，太多啦，主要還是阻容元件，三級管，有的用場效應管，電源變壓器，二極體，穩壓管，輸入輸出變壓器有的有有的沒有。還有集成電路。根據電路的設計選擇採用什麼元件，總之很多很多。

『肆』 三極體音頻放大電路

你用的話筒應該是駐極體話筒吧？這種話筒的輸出端實際上是它內部一個MOSFET管的漏極與源極，而且是有方向的，源極接地，漏極接一個偏置電阻到電源正極。你量到的不

一定就是它在工作時的電阻。說明白一點就是話筒內部集成了一級相當於三極體的放大電路，但是它用的不是三極體，而是場效應管，因為電容式話筒的輸出電阻非常大，無法直

接帶動放大電路的輸入端，所以必須加一級放大電路在裡面以降低輸出電阻。但是場效應管也需要電源才能工作，這樣就要一個偏置電阻給它供電。電源電壓為3V-6V時，這個電阻

一般選為2K-5K之間。
按照你圖中的電路是不對的，因為話筒兩端的電壓直接給三極體的B-E極限制在0.6V左右了，因為三極體的B-E極就是這個電壓，這樣子話筒的工作是不正常的，必須在三極體

的輸入端串聯一個電容以隔離開話筒的偏置電流被三極體的基極影響。
還有，三極體的放大倍數指的是電流放大倍數，而不是電壓放大倍數！算一下你的這個放大電路偏置是不是正常的，由於你沒有給出9014的放大倍數是多少，在這里就設為100

。話筒的工作電壓被限制在0.68V，幾乎沒有分流，流經5.6K電阻的電流全部經過三極體的基極，這個電流是：
(3.7V-0.68V)/5.6K=0.54mA
這個電流經過三極體放大後，集電極的電流是：
0.54mA*100=54mA
但是這個集電極電流不一定就有54mA，還要看電源給不給它這么多的電流！請注意一下，集電極串有一個430歐的電阻，就算直接把430歐電阻並聯在電源電壓兩端，通過電阻的電

流也才有（3.7V/0.43K=）8.6mA，遠遠達不到54mA，三極體的集電極如果要不到那麼多的電流它就會進入飽和狀態，C-E極的飽和電壓為0.1V左右，飽和了就不能正常工作了！就算

三極體不飽和，你直接把30歐的喇叭並聯在三極體的C-E極也是不行的，因為這樣是一個430歐電阻與一個30歐電阻分壓了，在喇叭兩端也只有0.2V左右的電壓，這樣也不能讓三極

管正常工作！要用一個電容串聯在喇叭上，以隔離開流經喇叭的直流電！
我下面給出了兩種電路，第一種輸出功率大一點，偏置電路設置簡單，缺點就是喇叭一直通有直流電流，會把喇叭的紙盆一直推向一邊，這樣會限制一定的振幅，如果直流電

流過大會把喇叭燒壞，但是在40mA以下是沒有問題的。調試時最好用電流表量一下集電極的電流，如果過大，就把Rb加大一點，讓電流變小。圖中的集電極電流大約為10mA，也即

流經喇叭的電流為10mA，因為流經基極的電流約為0.1mA（計算過程是：電源電壓-Ube的差再除以Rb=(3.7-0.65)/30K=0.1mA），放大倍數是100，把0.1mA*100=10mA,這就是集電極

的電流。（注意：因為這種放大電路沒有反饋電路，它的放大倍數會隨溫度而改變，這個集電極電流會有所變化。）
第二種輸出功率小一點，因為它的輸出功率被Rc的大小限制了，而且它的偏置電路的計算比第一種略為復雜一點。這種電路的最佳工作點還要看喇叭的電阻大小才能定下來，

為了簡單起見，就把C-E極的工作電壓設為電源電壓的一半。如何讓C-E兩端的電壓剛好等於電源電壓的一半，計算過程是：
一般9014的集電極電流最大為50mA左右，這里取10mA。電源的一半等於3.7V/2=1.85V,從原理圖上可知，C-E極的電壓也等於電阻Rc上的電壓，因為等於電源的一半，所以是相等的

。那麼只要求出電阻值就可確定出C-E極的電壓，Rc=3.7V/2/10mA=0.185K=185R。下面再求Rb，在Rb之前要先求出基極電流Ib，Ib=集電極電流/放大倍數=10mA/100=0.1mA。Rb=(電

源電壓-Ube)/Ib=(3.7V-0.65)/0.1mA=30.5K約等為30K。

『伍』 音頻功放電路各個部位電容應怎麼選用

完整的分立元件功率放大電路分電源部分、差動輸入部分、電壓放大（激勵級）驅動部分、功率放大輸出部分組成。採用功率放大模塊、IC等集成電路構成的功放則大同小異。（高頻功率放大器除外）

1、電源部分：一台功放中，電源部分的成本應佔有總成本的1/3以上，足以說明電源部分的重要性，電源部分所需要的電容有：大容量濾波電解電容、高頻濾波小容量電容，應用在整流輸出後的濾波，要求高的可以在整流管上並上高頻濾波小容量電容。因為我們國家民用電網使用的工頻頻率為50HZ，所以經過整流管整流後仍存在交流電壓，根據整流電路的不同組成結構，半波整流後仍存在50HZ的交流頻率，因為輸入交流市電的頻率是50Hz，半波整流電路去掉了交流電的半周，沒有改變單向脈動性直流電中交流成分的頻率；全波和橋式整流電路相同，用到了輸入交流電壓的正、負半周，使頻率擴大在倍為100Hz，所以這種單向脈動性直流電的交流成分主要成分是100Hz的，這是因為整流電路將輸入交流電壓的一個半周轉換了極性，使輸出的直流脈動性電壓的頻率比輸入交流電壓提高了一倍，這一頻率的提高有利於濾波電路的濾波。所以濾波電容就需要採用大容量的電解電容，一般10W以上的功放最少選擇1000uF的電解電容，理論上功率增加一倍電容容量也應增加一倍。高頻電容是為了濾除電網其他外因素存在的高頻干擾信號，使功放背景噪音更寧靜，高頻電容一般在0.001uF~0.68uF之間。

2、差動輸入部分。參看各種功放電路，差動放大級電路各異，但是最大的特點就是一般只有兩個電容，分別是正、反相輸入端的高頻旁路電容，作用是濾除高頻干擾以及濾除音頻信號極高頻的信號，一般電容值在0.1uF~22uF之間。但是這兩個電容可以省略掉。

3、電壓放大（激勵級）驅動部分。這一級基本上不採用電容，一般採用電容的會在三極體B-E極並上高頻小容量電容，防止自激震盪發生，以及採用小容量電解電容對恆流源電路濾波。一般此處使用的電容值在5PF~0.1uF之間。

4、功率放大輸出部分。同樣這一級也極少採用電容，有就是在功率管的Be極並上高頻小容量電容防止自激震盪，最後輸出端有一個由一個電容和一個電阻串聯組成的移相網路，用於防止放大器自激震盪。此處使用的電容在5PF~0.68uF之間。

電容容量的選擇是根據設計要求，實際測試結果以及實際應用而選擇，同時部分電容可以根據產品性能、成本進行調整等，否則一律按照原電路圖標示的元件參數選擇。同時在電源正極的各個分支都要接上去耦電容、旁路電容，一般並接在靠近某一級後某一部分電路的正負端，容量在0.1uF~220uF之間。

『陸』 音頻放大電路圖 分析

這只是輸出單片機音頻脈沖的電路圖，這圖不構成音頻放電器電路。p3.2腳開關是接在外部中斷腳上，你按此開關，外部中斷被響應，喇叭會發出音頻聲。
P3.0腳是串口通信口，這個口接的開關，顯不出幹啥的，需看程序語言能辨別出來。

『柒』 小功率音頻功放電路

其實你還不如用TDA2030集成塊組裝簡單，周圍元件少，淘幾毛錢一個，安裝成功率高，只要專按照電路圖安裝保屬證成功。其次輸出功率也大，可以帶動5、6吋低音喇叭，音質也很好。可以用電腦、手機、mp3等作為音源。電路圖如下：

供電電源直流12伏。

『捌』 音頻功放電路里電容有幾種作用

電容器的作用：

1、耦合：用在耦合電路中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用。

2、濾波：用在濾波電路中的電容器稱為濾波電容，在電源濾波和各種濾波器電路中使用這種電容電路，濾波電容將一定頻段內的信號從總信號中去除。

3、退耦：用在退耦電路中的電容器稱為退耦電容，在多級放大器的直流電壓供給電路中使用這種電容電路，退耦電容消除每級放大器之間的有害低頻交連。

4、高頻消振：用在高頻消振電路中的電容稱為高頻消振電容，在音頻負反饋放大器中，為了消振可能出現的高頻自激，採用這種電容電路，以消除放大器可能出現的高頻嘯叫。

5、諧振：用在LC諧振電路中的電容器稱為諧振電容，LC並聯和串聯諧振電路中都需這種電容電路。

6、旁路：用在旁路電路中的電容器稱為旁路電容，電路中如果需要從信號中去掉某一頻段的信號，可以使用旁路電容電路，根據所去掉信號頻率不同，有全頻域（所有交流信號）旁路電容電路和高頻旁路電容電路。

7、中和：用在中和電路中的電容器稱為中和電容。在收音機高頻和中頻放大器，電視機高頻放大器中，採用這種中和電容電路，以消除自激。

8、定時：用在定時電路中的電容器稱為定時電容。在需要通過電容充電、放電進行時間控制的電路中使用定時電容電路，電容起控制時間常數大小的作用。

9、積分：用在積分電路中的電容器稱為積分電容。在電勢場掃描的同步分離電路中，採用這種積分電容電路，可以從場復合同步信號中取出場同步信號。

10、微分：用在微分電路中的電容器稱為微分電容。在觸發器電路中為了得到尖頂觸發信號，採用這種微分電容電路，以從各類（主要是矩形脈沖）信號中得到尖頂脈沖觸發信號。

11、補償：用在補償電路中的電容器稱為補償電容，在卡座的低音補償電路中，使用這種低頻補償電容電路，以提升放音信號中的低頻信號，此外，還有高頻補償電容電路。

12、自舉：用在自舉電路中的電容器稱為自舉電容，常用的OTL功率放大器輸出級電路採用這種自舉電容電路，以通過正反饋的方式少量提升信號的正半周幅度。

13、分頻：在分頻電路中的電容器稱為分頻電容，在音箱的揚聲器分頻電路中，使用分頻電容電路，以使高頻揚聲器工作在高頻段，中頻揚聲器工作在中頻段，低頻揚聲器工作在低頻段。

14、負載電容：是指與石英晶體諧振器一起決定負載諧振頻率的有效外界電容。負載電容常用的標准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。負載電容可以根據具體情況作適當的調整，通過調整一般可以將諧振器的工作頻率調到標稱值。