音频源电路

『壹』 你好，想请教一个关于静音电路的问题。当音频信号源无输出时怎样利用RC积分电路切断信号源和功放的连通

加一个电容去隔直。再加RC去滤波，“处在待机状态时，喇叭里会发出有规律的噗~噗~噗的声音
”应该是有自激存在。

『贰』 如何设计一个音频信号发生电路

MATLAB有强大的音频处理函数和强大的数据处理功能，能够方便地产生各种波形的数据数组，同时通过音频处理函数又可以很方便的将数据数组传递给声音设备，并以特定的采样频率和传输比特位由声卡输出。本文以MATLAB6.5版和Waveterminal 192L声卡为例，介绍了实现T型波信号发生器的方法。

在进行通讯和DSP等试验过程中，信号源是不可缺少的一个工具，很多设备是使用信号源来模拟检测实际目标，来验证设备的功能及可靠性。通常，对于研制单一产品的厂家来说，需要某一固定的信号源即可，在市场上也可以找到性价比合适的产品。但对于某些开发人员来说，单一的信号源远远满足不了要求，他们可能需要各种频率、各种包络和精度的信号源来验证设计的可靠性。设计者通常很难找到完全符合要求的产品，而且价格一般也极为昂贵。此外，大多数信号源可能用一两天，从而造成极大的浪费。因此，自己研制出符合要求、高性价比的信号源成为很多厂家的选择。

使用硬件也可以完成过数字信号源的设计，其实现的大致思路是：先分析信号源的波形，对波形的一周期数据进行采样，存储到ROM中，再使用可编程逻辑器件对采样数据进行重复读取、A/D转换、滤波、放大；如想监测信号质量，对输出进行A/D转换，反馈到可编程逻辑器件进行分析、显示和校正。很多工程师会选择这样的设计思路，所得波形具有可靠性高、易于实现和精度高的优点。然而，是从选择思路、绘制原理图、设计电路板、制版、编程、调试和更改的整个设计周期可能达2、3个月之久，而用MATLAB和声卡去实现则更方便有效。

设计思路和软件实现方法

声卡是将音频输入数据转换为立体声输出的一种设备，输入信号同时也设定了声卡的采样频率和采样位数，普通声卡采样频率通常可选值为8,000Hz、11,000Hz、16,000Hz、22,000Hz和44,100Hz，而高性能的专业声卡的A/D采样频率最高可达96,000Hz，D/A转换频率最高可达192,000Hz。声卡的采样频率可以通过专业软件来进行更改和设置的。声卡输出位数为固定值，包括8位、16位和24位，这个参数标志声卡进行D/A转换时的转换精度，但要使输出信号更接近理想值，还需要高采样频率来做保障。

由于输出是一个T形波信号，具有一定的周期，在T形波以外输出零电平，因此界面设计(见图1)中应包括：中心频率、T形波上升段、平稳段、下降段时间间隔，T形波信号周期、采样频率的选择或输入/输出信号位数的选择，以及信号发送、演示、清除、发送暂停、继续和退出系统。其实还有很多软件可以对音频文件进行播放，因此又增加了一个按钮用于产生音频文件。将信号参数输入完全后，可以通过信号演示按钮对波形进行查看。对数据进行修改时，可先用信号清除按钮清空数据，或直接对数据进行修改，对信号发送暂停或继续也可进行控制。

a. 音频数据的产生方法

在应用界面中，共设置了中心频率、T形波上升段、平稳段、下降段时间间隔、T形波信号周期、采样频率和传输位共七个参数源，通过MATLAB强大的计算函数将其转换成声卡所能接受的音频数据向量、D/A采样频率以及数据向量的宽度。
Vs：一周期信号数据向量

Vup：上升段信号数据向量，

Vstb：平稳段信号数据向量，

Vdown：下降段信号数据向量；

Vs=[Vup,Vstb,Vdown]

Vup=sin(w×Pup)，

Vstb=sin(w×Pstb)，

Vdown=sin(w×Pdown)，

w=2×3.1416×f。

Pup：上升段信号采样点，

Pstb：平稳段信号采样点，

Pdown：下降段信号采样点。

w：输出信号的角频率，

f：输出信号频率，由应用界面取得。

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，为采样频率的倒数，中括号及内部数据表示由起始时间到结束时间以point为间隔而产生的数据向量，Pt为采样时间点。

b. 对T型波信号进行演示和信号清除

这两个功能分别由信号演示和信号清除两个按钮来完成，信号演示的实现方法是将采样时间点一周期信号数据向量使用plot函数，以二维图形的形式将信号显示在坐标轴上。坐标轴设置为自动调节，图形界面设置为系统菜单模式，这样可以方便对信号进行编辑、缩放和其它管理。信号清除只是在回调子函数中将中心频率、T形波上升段、平稳段、下降段时间间隔和T形波信号周期这5个文本框清零，并对坐标轴进行一个缺省设置，因此所显示的信号在座标轴中就会消失。

c. 对T型波信号进行发送、暂停和继续控制

信号发送是采用MATLAB“sound”函数，该函数的输入参量是音频数据向量、采样频率和转换位数，数据产生方法如上所述。由于信号是连续发送，因此需要使用一个循环对产生的音频信号向量反复读取发送，需要注意的是在函数sound后面需要加一个pause(T)语句，T的单位为秒，为一个信号的周期。加该语句是由于MATLAB是连续执行循环段语句的，并不管声卡是否已执行完一周期信号的D/A转换。发送暂停和发送继续是由一个全局变量对信号发送进行控制，当此全局变量为1时，发送继续，否则发送禁止，但应用此方法的缺点是信号并不能在暂停的时间点继续发送，而是从新的周期开始重复读取音频信号向量。

d. 输出波形文件和退出系统

这个功能由输出文件按钮来完成，是应用MATLAB的wavwrite函数将音频信号转换成.wav文件，文件中也包含了采样频率和数据宽度选项，增加此项的目的是为了能让更专业的音频处理软件对信号进行分析。通过执行应用程序和MATLAB的退出操作，使用“quit”命令退出系统。采用MATLAB的一点不足就是不能将所有的M文件转换成能脱离MATLAB而独立运行的应用程序。

声卡输出波形分析

下面采用界面缺省参数输出信号，即信号周期为29.5kHz，上升段时间为15ms，平稳段时间为70ms，下降段时间为15ms，周期为1s，也可以推算出每周期有900ms是没有信号输出。对信号的采样波形如图2所示，经过仪器分析，时间误差可达到小于0.1ms。

对周期信号的傅立叶频谱分析如图3所示，信号的能量主要集中在29.5kHz的窄带范围内，是符合设计要求的。

信号的信噪比分析：通过对输出0伏值段分析即可判断信号信噪比和噪音信号类型，从而找出消除噪音的方法。对噪音波形进行局部放大，可看出此噪音为频率大于1M的锯齿波，波形如图4所示。

声卡输出噪音分析

Waveterminal 192L声卡的输出信号峰峰值为6V，而噪音信号的峰峰值为40mV，因而信噪比为20log(6000/40)=43.5dB，当数据宽度为8位时，D/A精度为1位；数据宽度为16位时，D/A精度为9位；数据宽度为24位时，D/A精度为17位。而Waveterminal 192L声卡的信噪比为104位，因此，噪音信号主要为电脑本身、电脑辐射和环境噪音。电脑本身的噪音主要来自于主机电源，声卡的电源信号取自计算机主板，因此主机电源的噪音会引入声卡。另外，接收T型波的设备，如被检验设备和示波器等，往往就放在主机旁边，主机的高频辐射会通过机箱缝隙而形成噪音。环境噪音是最容易被忽视的一个部分，因为这是一个频率仅有50赫兹的噪音分量，对于低频输出信号会有很大的影响。

降低噪音的解决方法

a. 通过消除噪声源来减小噪音分量

通过上述分析可知，噪音源主要来自于电脑本身、电脑辐射和环境噪音。选择信噪比较高的主机电源将会对消除噪音源起到重要作用。另外，测试设备再利用信号源时应尽量与主机保持1米以外的距离，以减少电磁辐射对设备的影响。对于环境噪音，当信号频率与50赫兹相差很大时可以忽略环境噪音对设备的影响，但当信号频率接近50赫兹时，应对被检测设备采取适当的屏蔽措施。

b. 采用滤波消除声卡输出的噪音

经实验测定，声卡输出的噪音大于1MHz，因此对于29.5kHz的T形波来说，通过滤波可以轻易地将噪音滤掉，同时还应考虑到环境噪音的影响，因此使用带通滤波器会得到更好的效果。当然，是否采取措施减小噪音，还应根据试验的要求决定，对于要求特别严格的信号源来说，靠MATLAB和声卡也是难以实现的。

本文小结

采用MATLAB和声卡来实现信号源，使设计者能快速实现多种方案，对信号源进行采集、分析和处理都带来了极大的方便。MATLAB有丰富的数据处理函数，可提供任意形式的数据源，同时也有很多音频处理函数支持声卡的运行。MATLAB强大的图形可视化功能可以做出友好的操作界面。使用这种方法实现信号源的不足是受采样频率的限制、噪音的影响较大，因此实际应用时还需使用专门的滤波仪器对输出信号进行处理。所以，用这种方案实现信号源，更适合与对输出信号质量要求不是很高，又需要在很短时间内得到一种或多种信号源的技术人员。

参考文献：

【1】 Shi Xiaohong, Zhou Jia, master GUI graph interface, Peking univ. press,2003.

【2】 Xue Dingyu, Chen Yangquan, System Simulation technology and application based on MATLAB/simulink, Tsinghua press, 2002.

【3】 Fan Yingle, Yang Shengtian, Li Tie, simulink application in detail of MATLAB, people's post-electronics press,2001.

【4】 James R.Armstrong F.Gail Gray,VHDL Design representation and Synthesis(Second Edition),China Machine Press,2002.

【5】 Hou Boting, Gu Xin,VHDL program and digital logic electronics design, XiAn electeonics science institute,1997.

『叁』 手机音频电路的组成

第一，电源不分，它的作用是给前置放大和功放部分指示以及保护电路供电。专第二，属前置放大电路，它的功能是把音源的微弱信号放大到可以推动功放的信号，第三，音调调节电路，它的作用是用来调节高中底音的提升和衰减。第四，功率放大电路，也是最主要的核心电路，它是把前面修饰好的音频信号放大到足够的功率去推动扬声器发声。第五，喇叭保护电路，它主要是在功放电路出现故障时把音箱线断开，保护扬声器不被烧坏。至于元件就不好说了，太多啦，主要还是阻容元件，三级管，有的用场效应管，电源变压器，二极管，稳压管，输入输出变压器有的有有的没有。还有集成电路。根据电路的设计选择采用什么元件，总之很多很多。

『肆』 三极管音频放大电路

你用的话筒应该是驻极体话筒吧？这种话筒的输出端实际上是它内部一个MOSFET管的漏极与源极，而且是有方向的，源极接地，漏极接一个偏置电阻到电源正极。你量到的不

一定就是它在工作时的电阻。说明白一点就是话筒内部集成了一级相当于三极管的放大电路，但是它用的不是三极管，而是场效应管，因为电容式话筒的输出电阻非常大，无法直

接带动放大电路的输入端，所以必须加一级放大电路在里面以降低输出电阻。但是场效应管也需要电源才能工作，这样就要一个偏置电阻给它供电。电源电压为3V-6V时，这个电阻

一般选为2K-5K之间。
按照你图中的电路是不对的，因为话筒两端的电压直接给三极管的B-E极限制在0.6V左右了，因为三极管的B-E极就是这个电压，这样子话筒的工作是不正常的，必须在三极管

的输入端串联一个电容以隔离开话筒的偏置电流被三极管的基极影响。
还有，三极管的放大倍数指的是电流放大倍数，而不是电压放大倍数！算一下你的这个放大电路偏置是不是正常的，由于你没有给出9014的放大倍数是多少，在这里就设为100

。话筒的工作电压被限制在0.68V，几乎没有分流，流经5.6K电阻的电流全部经过三极管的基极，这个电流是：
(3.7V-0.68V)/5.6K=0.54mA
这个电流经过三极管放大后，集电极的电流是：
0.54mA*100=54mA
但是这个集电极电流不一定就有54mA，还要看电源给不给它这么多的电流！请注意一下，集电极串有一个430欧的电阻，就算直接把430欧电阻并联在电源电压两端，通过电阻的电

流也才有（3.7V/0.43K=）8.6mA，远远达不到54mA，三极管的集电极如果要不到那么多的电流它就会进入饱和状态，C-E极的饱和电压为0.1V左右，饱和了就不能正常工作了！就算

三极管不饱和，你直接把30欧的喇叭并联在三极管的C-E极也是不行的，因为这样是一个430欧电阻与一个30欧电阻分压了，在喇叭两端也只有0.2V左右的电压，这样也不能让三极

管正常工作！要用一个电容串联在喇叭上，以隔离开流经喇叭的直流电！
我下面给出了两种电路，第一种输出功率大一点，偏置电路设置简单，缺点就是喇叭一直通有直流电流，会把喇叭的纸盆一直推向一边，这样会限制一定的振幅，如果直流电

流过大会把喇叭烧坏，但是在40mA以下是没有问题的。调试时最好用电流表量一下集电极的电流，如果过大，就把Rb加大一点，让电流变小。图中的集电极电流大约为10mA，也即

流经喇叭的电流为10mA，因为流经基极的电流约为0.1mA（计算过程是：电源电压-Ube的差再除以Rb=(3.7-0.65)/30K=0.1mA），放大倍数是100，把0.1mA*100=10mA,这就是集电极

的电流。（注意：因为这种放大电路没有反馈电路，它的放大倍数会随温度而改变，这个集电极电流会有所变化。）
第二种输出功率小一点，因为它的输出功率被Rc的大小限制了，而且它的偏置电路的计算比第一种略为复杂一点。这种电路的最佳工作点还要看喇叭的电阻大小才能定下来，

为了简单起见，就把C-E极的工作电压设为电源电压的一半。如何让C-E两端的电压刚好等于电源电压的一半，计算过程是：
一般9014的集电极电流最大为50mA左右，这里取10mA。电源的一半等于3.7V/2=1.85V,从原理图上可知，C-E极的电压也等于电阻Rc上的电压，因为等于电源的一半，所以是相等的

。那么只要求出电阻值就可确定出C-E极的电压，Rc=3.7V/2/10mA=0.185K=185R。下面再求Rb，在Rb之前要先求出基极电流Ib，Ib=集电极电流/放大倍数=10mA/100=0.1mA。Rb=(电

源电压-Ube)/Ib=(3.7V-0.65)/0.1mA=30.5K约等为30K。

『伍』 音频功放电路各个部位电容应怎么选用

完整的分立元件功率放大电路分电源部分、差动输入部分、电压放大（激励级）驱动部分、功率放大输出部分组成。采用功率放大模块、IC等集成电路构成的功放则大同小异。（高频功率放大器除外）

1、电源部分：一台功放中，电源部分的成本应占有总成本的1/3以上，足以说明电源部分的重要性，电源部分所需要的电容有：大容量滤波电解电容、高频滤波小容量电容，应用在整流输出后的滤波，要求高的可以在整流管上并上高频滤波小容量电容。因为我们国家民用电网使用的工频频率为50HZ，所以经过整流管整流后仍存在交流电压，根据整流电路的不同组成结构，半波整流后仍存在50HZ的交流频率，因为输入交流市电的频率是50Hz，半波整流电路去掉了交流电的半周，没有改变单向脉动性直流电中交流成分的频率；全波和桥式整流电路相同，用到了输入交流电压的正、负半周，使频率扩大在倍为100Hz，所以这种单向脉动性直流电的交流成分主要成分是100Hz的，这是因为整流电路将输入交流电压的一个半周转换了极性，使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压提高了一倍，这一频率的提高有利于滤波电路的滤波。所以滤波电容就需要采用大容量的电解电容，一般10W以上的功放最少选择1000uF的电解电容，理论上功率增加一倍电容容量也应增加一倍。高频电容是为了滤除电网其他外因素存在的高频干扰信号，使功放背景噪音更宁静，高频电容一般在0.001uF~0.68uF之间。

2、差动输入部分。参看各种功放电路，差动放大级电路各异，但是最大的特点就是一般只有两个电容，分别是正、反相输入端的高频旁路电容，作用是滤除高频干扰以及滤除音频信号极高频的信号，一般电容值在0.1uF~22uF之间。但是这两个电容可以省略掉。

3、电压放大（激励级）驱动部分。这一级基本上不采用电容，一般采用电容的会在三极管B-E极并上高频小容量电容，防止自激震荡发生，以及采用小容量电解电容对恒流源电路滤波。一般此处使用的电容值在5PF~0.1uF之间。

4、功率放大输出部分。同样这一级也极少采用电容，有就是在功率管的Be极并上高频小容量电容防止自激震荡，最后输出端有一个由一个电容和一个电阻串联组成的移相网络，用于防止放大器自激震荡。此处使用的电容在5PF~0.68uF之间。

电容容量的选择是根据设计要求，实际测试结果以及实际应用而选择，同时部分电容可以根据产品性能、成本进行调整等，否则一律按照原电路图标示的元件参数选择。同时在电源正极的各个分支都要接上去耦电容、旁路电容，一般并接在靠近某一级后某一部分电路的正负端，容量在0.1uF~220uF之间。

『陆』 音频放大电路图 分析

这只是输出单片机音频脉冲的电路图，这图不构成音频放电器电路。p3.2脚开关是接在外部中断脚上，你按此开关，外部中断被响应，喇叭会发出音频声。
P3.0脚是串口通信口，这个口接的开关，显不出干啥的，需看程序语言能辨别出来。

『柒』 小功率音频功放电路

其实你还不如用TDA2030集成块组装简单，周围元件少，淘几毛钱一个，安装成功率高，只要专按照电路图安装保属证成功。其次输出功率也大，可以带动5、6吋低音喇叭，音质也很好。可以用电脑、手机、mp3等作为音源。电路图如下：

供电电源直流12伏。

『捌』 音频功放电路里电容有几种作用

电容器的作用：

1、耦合：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。

2、滤波：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

3、退耦：用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

4、高频消振：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现的高频啸叫。

5、谐振：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

6、旁路：用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域（所有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路。

7、中和：用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器，电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激。

8、定时：用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用。

9、积分：用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中，采用这种积分电容电路，可以从场复合同步信号中取出场同步信号。

10、微分：用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号，采用这种微分电容电路，以从各类（主要是矩形脉冲）信号中得到尖顶脉冲触发信号。

11、补偿：用在补偿电路中的电容器称为补偿电容，在卡座的低音补偿电路中，使用这种低频补偿电容电路，以提升放音信号中的低频信号，此外，还有高频补偿电容电路。

12、自举：用在自举电路中的电容器称为自举电容，常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路，以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。

13、分频：在分频电路中的电容器称为分频电容，在音箱的扬声器分频电路中，使用分频电容电路，以使高频扬声器工作在高频段，中频扬声器工作在中频段，低频扬声器工作在低频段。

14、负载电容：是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整，通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。