汽车音响的结构与原理.ppt

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1、第2章 汽车音响的结构与原理,2.1 调谐器 2.2 汽车磁带放音机 2.3 汽车CD唱机 2.4 汽车多媒体系统 2.5 卫星导航汽车音响 重点：调谐器、磁带放音机、CD唱机和汽车多媒体系统的 结构原理。 难点：CD唱机和汽车多媒体系统的结构原理。 教学目的：掌握调谐器的类型和基本组成，能正确分析调谐器调幅、 调频接收电路，掌握汽车磁带放音机的组成和工作原理。掌 握CD唱机、VCD影碟机和DVD影碟机的组成和工作原理。,2.1 调谐器,2.1.1 调谐器的类型和基本组成 2.1.2 调谐器调幅接收电路 2.1.3 调谐器调频接收电路 2.1.4 数字调谐器,调谐器的类型 按调谐方式的不同，分

2、手动调谐和自动(数字)调谐。 按调谐器接收信号的不同，分AM调谐器（接收调幅信号）和FM调谐器（接收调频信号），两者通常组合为调幅调频调谐器(AMFM调谐器)。 按调谐器结构的不同，调谐器分普通式、数字式和集成式三种。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,调谐器主要由高频放大器、本机振荡器、混频器、中频放大器和检波器等组成。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,调谐器调幅接收电路 普通超外差式调谐器简称为调幅调谐器，由输入回路、变频电路、中频放大电路、调幅检波电路、音量音调控制电路和功放电路组成。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,调谐器调幅接收电路 普通超外差式调谐器简称为调幅调谐器，由输

3、入回路、变频电路、中频放大电路、调幅检波电路、音量音调控制电路和功放电路组成。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,（1）输入回路：又称输入调谐回路或选频电路，是指从天线到第一个放大器之间的电路。输入电路将天线接收到的各种高频(电台)信号输送到选择回路，选出要接收的电台信号，送到下一级(变频)电路，并抑制掉不需要的各种信号。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,（a）外电容耦合；(b)内电容耦合；(c)电感耦合；(d)复合耦合,（2）高频放大电路：用于提高整机的灵敏度、选择性和信噪比。AM超外差式调谐器通常不加高放级，但因汽车音响接收环境恶劣，为获得稳定的接收信号，需加一级高放电路。,2.1.

4、1 调谐器的类型和基本组成,（3）高频放大电路：分自激式变频和他激式变频。若非线性元件既产生本振信号，又实现频率变换，则称为自激式变频电路，即变频器。若非线性元件仅实现频率变换，而本振信号由其他元件产生，则称为混频器。包括本振器件在内的整个电路称为他激式变频电路。变频电路由本机振荡器、混频器和选频回路组成 。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,（4）中频放大电路：从变频后的混频信号中选出465kHz中频信号并进行放大，再将放大后的信号送往检波级。直接影响到调谐器的灵敏度、选择性、失真度和自动增益控制等性能指标。典型的中放电路由两级放大器、三级选频回路组成。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成

5、,（5）调幅检波电路：将音频信号从中频载波上分离出来，也称幅度检波器。检波电路包括检波器件(二极管)和低通滤波电路两大部分。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,（6）自动增益控制(AGC)电路 ：根据接收电台信号的强弱自动调节接收机的增益，即在信号较弱时，使增益提高；当信号较强时，使接收机的增益自动降低 。采用随电台信号强弱而变化的电压或电流，实现放大器的自动增益控制。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,调谐器调频接收电路：通过输入回路调谐选出所需要的调谐信号，经高频放大级放大后，由变频电路转换成频率固定的中频信号。再经限幅器限幅，将寄生调幅(干扰信号)“切除”掉，鉴频器将频率的变化转换成

6、电压幅度的变化，从而取出音频信号，经功率放大，推动扬声器发出声音。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,数字调谐器 (DTS)：微处理技术应用于音响系统，采用数字调谐技术的调谐器取消了机械式调谐和指针频率指示机构，可实现自动选台、各种信息数字显示、多个电台存储和遥控等功能，操作简单，且性能优于普通调谐器。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,电子调谐基本电路 电子调谐修正电路,数字调谐器 (DTS)：微处理技术应用于音响系统，采用数字调谐技术的调谐器取消了机械式调谐和指针频率指示机构，可实现自动选台、各种信息数字显示、多个电台存储和遥控等功能，操作简单，且性能优于普通调谐器。,2.1.1 调谐

7、器的类型和基本组成,电子调谐基本电路 电子调谐修正电路,（1）数字调谐系统:调谐电压由可变电阻产生，其大小采用电子控制，数字调谐分电压合成和频率合成。电压合成是由数字芯片输出调宽脉冲，经D/A转换，将数字值转换成直流电压作为调谐电压。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,电压合成,电压合成D/A转换,（2）锁相环式频率合成数字调谐器 :由信号接收电路和数字调谐控制电路组成，谐振回路用变容二极管代替普通谐振回路的可变电感，通过改变变容二极管的反向偏压改变本机振荡器的振荡频率及相关调谐回路的谐振频率 。,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,2.1.1 调谐器的类型和基本组成,2.2.1 磁带放音机

8、的组成 2.2.2 磁带放音机的工作原理,2.2 汽车磁带放音机,2.2.1 磁带放音机的组成,磁带放音机主要用于中、低档汽车，与普通盒式录音机的结构组成基本相同，只是没有录音和抹音功能。 磁带放音机主要由控制面板、机芯、控制电路和磁带等组成。,控制面板,2.2.1 磁带放音机的组成,机芯：是音响的放音驱动机构、制动机构以及其他辅助动作机构的总称，主要由磁带定位舱、驱动电动机、主导轴、传动带、卷带轮、压带轮和磁头等部件组成。,2.2.1 磁带放音机的组成,机芯：是音响的放音驱动机构、制动机构以及其他辅助动作机构的总称，主要由磁带定位舱、驱动电动机、主导轴、传动带、卷带轮、压带轮和磁头等部件组成

9、。,2.2.1 磁带放音机的组成,盒式磁带：磁带盘由上、下塑料壳组成，磁带盒内装有两个尺寸、形状完全相同的盘心，磁带卷绕在盘心上。带盒内还装有两个导带滑轮、导带轴、屏蔽片、磁带压垫等部件。,2.2.2 磁带放音机的工作原理,录有音频信号的磁带，以录音时的恒速经过放音磁头的工作缝隙时，磁力线通过磁头铁心形成回路，铁心上产生的磁通密度不断变化，在磁头线圈中产生感应电流，将该微弱的感应信号送到音频前置放大器进行电压放大和功率放大，最后推动扬声器发出原声音。,2.3 汽车CD唱机,2.3.1 汽车CD唱机的类型与特点 2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,2.3.1 汽车CD唱机的类型与特点,CD唱机

10、的类型 按工作方式的不同，CD唱机可分为单碟机和多碟机。 单碟机一次只能装一张碟片，用完一张碟片必须取出后再换另一张。 多碟机：前置多碟机用于高级汽车，结构复杂，其控制系统和换碟系统合而为一；套机由控制主机(或单碟机作控制主机)和换片机(俗称背包)组成。 按规格不同，CD唱机可分为国际标准和大屏幕机。 国际标准。标准尺寸为178 mm(宽)50mm(高)，称为1DIN(DIN为德国工业标准),通用性强。 大屏幕机。标准尺寸为178mm(宽)100mm（高），称为2DIN。档次较高，应用较少。 按生产及销售方式的不同，CD唱机可分为OEM和ODM两大体系。 OEM为原装音响。安装稳固，功能简单，

11、音质平常。 ODM为改装音响。个性化极强，产品档次繁多，能适应不同层次的需要。,2.3.1 汽车CD唱机的类型与特点,CD唱机的特点 音质加强功能(BBE)。 声场模拟功能(DSP)。 听音位置选择功能(L.P.S)。 数字泛音增强技术(DHE)。 采用12V直流供电。 抗干扰能力强。 抗振技术。电子抗振。弹簧减振。减振器。 数字双调谐器和定向天线。 内置功率放大器。 机头配线。CD唱机通过机头配线、电源及其他设备连接。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,CD唱机的组成：由机械系统、光学系统、伺服系统、信号处理系统和控制系统等组成。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,CD唱机的组成：由

12、机械系统、光学系统、伺服系统、信号处理系统和控制系统等组成。,唱片最里圈称引入区，内容为CD唱片的目录（TOC），记录CD唱片中的节目数及各节目在唱片中的位置等，播放时可显示及选曲。唱片最外圈称为引出区，指示CD唱片上灌录节目的末尾。CD重放时，由内向外进行。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,机械系统：由激光拾音器、驱动机构、加载机构和减振机构组成。 激光拾音器通过圆柱导轨安装在驱动机构上，用于读取激光唱片上的PCM数字信号和伺服信号。 驱动机构执行滑板伺服和主轴旋转伺服。 加载机构支撑驱动机构(包括激光拾音器)和装载CD唱片。 减振机构减少外界对激光拾音器的冲击振动，可防止音乐信号丢失

13、。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,光学系统：由激光源、光学器件和光检测器三部分组成。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,光学系统：由激光源、光学器件和光检测器三部分组成。,光检测器,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,伺服系统：包括聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服和主轴伺服。,（1）聚焦伺服：利用从反射光中检测出的误差信号，驱动聚焦物镜沿光轴方向移动，跟踪唱片的上下波动，使激光束准确聚焦。聚焦伺服电路主要由聚焦误差检测、相位补偿及驱动电路组成。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,伺服系统：包括聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服和主轴伺服。,（2）循迹伺服：从反射光中提取误差信号，通过控

14、制光点沿径向移动，准确跟踪坑点轨迹的移动。循迹伺服电路由循迹误差检测、相位补偿和驱动等电路组成。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,伺服系统：包括聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服和主轴伺服。,（3）进给伺服：在唱片正常重放时，进给伺服与寻迹伺服配合，使光束跟踪唱片轨迹；在进行选曲、搜索等操作时，进给伺服控制整个激光拾音器快速沿唱片径向运动，在寻迹伺服的配合下完成选曲定位操作。,激光 拾音 器,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,伺服系统：包括聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服和主轴伺服。,（4）主轴伺服：射频放大器输出EF信号，经帧同步检出电路取出帧同步信号，与晶振产生的标准7.35Hz信号同时送

15、到相位比较器，进行频率、相位比较，比较结果经伺服控制电路后产生主轴误差信号，经驱动放大后，控制主轴电动机旋转的速度与标准7.35Hz信号频率差或相位差为零，从而实现主轴伺服。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,信号处理系统：激光拾音器输出的主信号经RF放大后送到数字 信号处理电路进行EFM译码、纠错等处理，然后送D/A转换器 将脉冲编码的数字音频信号转换为模拟音频信号输出。,激光拾音器,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,控制系统：由电路控制与机械控制两部分组成，控制显示板显 示、机械系统工作和唱片托盘电动机工作。,2.3.2 汽车CD唱机的组成与原理,CD唱机的工作原理： CD数字信号

16、以凹坑或镜面的形式记录于唱片，重放时，激光拾音器从唱片上拾取信号。激光拾音器向唱片发射的激光束穿过透明的片基后聚焦于信息面，原直径为1mm的激光束经片基折射到达信息面，变成直径为1m的光点。再由唱片反射层反射回来，通过检测反射光的强弱，读取唱片上记录的数字信号。,2.4 汽车多媒体系统,2.4.1 车用VCD影碟机 2.4.2 车用DVD影碟机,2.4.1 车用VCD影碟机,车用VCD与普通VCD结构基本一致，主要区别是机芯集成度更高，结构更紧凑，具有防振功能。 VCD影碟机主要由CD机芯、伺服电路、系统控制电路、MPEG-1解码电路、PAL/NTSC编码器、音频电路和RF变换器等组成。,2.4.1 车用VCD影碟机,VCD影碟机工作原理：,2.4.2 车用DVD影碟机,DVD影碟机的组成与VCD机相似，由机芯、机芯电路、解码系统和控制系统等组成。但由于DVD碟片结构与VCD碟片不同，DVD机的机芯、伺服电路也与VCD机不同 。,2.4.2 车用DVD影碟机,2.4.2 车用DVD影碟机,