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1、第三章第三章专业信号源设备专业信号源设备w3.1专业传声器专业传声器w3.2调谐器调谐器w3.3录音座录音座w3.4激光唱机与唱片激光唱机与唱片w3.5DCC数字盒式磁带录音机数字盒式磁带录音机w3.6MD小型光盘系统小型光盘系统返回目录3.1专业传声器专业传声器w 传声器是一种将声信号变成电信号的电传声器是一种将声信号变成电信号的电声换能器件，又称为麦克风（声换能器件，又称为麦克风（Microphone）。）。传声器是专业音响系统中配备数量最多、使传声器是专业音响系统中配备数量最多、使用最频繁的信号源设备。它是声音处理的第用最频繁的信号源设备。它是声音处理的第一个环节，同时受目前技术条件的制
2、约，它一个环节，同时受目前技术条件的制约，它也是声音处理过程中最薄弱的环节。也是声音处理过程中最薄弱的环节。返回本章w3.1.1传声器的种类和技术指标传声器的种类和技术指标w1传声器的分类传声器的分类w传声器有不同的分类方法。可按换能原理、传声器有不同的分类方法。可按换能原理、指向性、传输方式、用途、使用功能等作指向性、传输方式、用途、使用功能等作如下分类。如下分类。w2传声器的主要性能指标传声器的主要性能指标w（1）灵敏度）灵敏度w灵敏度表示传声器的声电转换能力，即指灵敏度表示传声器的声电转换能力，即指传声器声电转换过程中，将声压转换成电传声器声电转换过程中，将声压转换成电压的能力，是表征传
3、声器性能的重要参数。压的能力，是表征传声器性能的重要参数。返回本章w（2）频率响应）频率响应w频率响应是传声器输出电平与频率的关系。频率响应是传声器输出电平与频率的关系。它是指传声器在一恒定声压作用下，传声它是指传声器在一恒定声压作用下，传声器的输出电平随不同频率而变化。器的输出电平随不同频率而变化。w（3）动态范围）动态范围w传声器动态范围是指在规定的谐波失真条传声器动态范围是指在规定的谐波失真条件下（一般规定件下（一般规定0.5%），其所承受的最大），其所承受的最大声压级与绝对安静条件下传声器的等效噪声压级与绝对安静条件下传声器的等效噪声级之差。声级之差。返回本章w（4）传声器阻抗）传声器
4、阻抗w传声器的阻抗有两种，即输出阻抗与负载传声器的阻抗有两种，即输出阻抗与负载阻抗。阻抗。w传声器的输出阻抗即为传声器的交流内阻，传声器的输出阻抗即为传声器的交流内阻，通常在频率为通常在频率为1000Hz，声压约为，声压约为1Pa时测时测得的两根输出线之间的阻抗。得的两根输出线之间的阻抗。w传声器的负载阻抗是指传声器输出端负载传声器的负载阻抗是指传声器输出端负载的阻抗，若与调音台或放大器相配接，其的阻抗，若与调音台或放大器相配接，其负载阻抗即是调音台或放大器的输入阻抗。负载阻抗即是调音台或放大器的输入阻抗。返回本章w（5）指向性）指向性w传声器的指向性是指在某一指定频率下，传声器的指向性是指在
5、某一指定频率下，随着声波入射方向的不同其灵敏度的变化随着声波入射方向的不同其灵敏度的变化特性，以声波沿特性，以声波沿角入射时的传声器灵敏度角入射时的传声器灵敏度与声波轴向入射时灵敏度的比值来表示其与声波轴向入射时灵敏度的比值来表示其特征。特征。返回本章图3-1 传声器的指向性返回本章w（6）失真度）失真度w失真度是指声音通过传声器声电变换后信号失真度是指声音通过传声器声电变换后信号变形的程度。主要是指谐波失真和频率失真。变形的程度。主要是指谐波失真和频率失真。返回本章w3.1.2常用传声器的原理常用传声器的原理w1动圈式传声器动圈式传声器w动圈式传声器的工作原理是：当声波传到动圈式传声器的工作
6、原理是：当声波传到传声器的膜片上，膜片受声压的作用而产传声器的膜片上，膜片受声压的作用而产生运动，并带动粘接在振膜上的音圈一起生运动，并带动粘接在振膜上的音圈一起振动，而音圈又置于磁体产生的磁场中作振动，而音圈又置于磁体产生的磁场中作切割磁力线的运动，使音圈产生一交变的切割磁力线的运动，使音圈产生一交变的感应电动势，进而感应产生电流。此电流感应电动势，进而感应产生电流。此电流的波形与声波传到膜片上的音频波形相一的波形与声波传到膜片上的音频波形相一致。该电信号即为动圈式传声器的输出信致。该电信号即为动圈式传声器的输出信号。号。返回本章图3-2 动圈式传声器的原理与外形图返回本章w2电容式传声器电
7、容式传声器w（1）电容式传声器的工作原理）电容式传声器的工作原理w电容式传声器依靠振膜振动引起电容量的变化实电容式传声器依靠振膜振动引起电容量的变化实现换能，它由极头、前置放大器和极化电压供给现换能，它由极头、前置放大器和极化电压供给电路三大部分组成。其结构如图电路三大部分组成。其结构如图3-3所示。所示。w外界声波可使振膜产生相应的振动，从而改变了外界声波可使振膜产生相应的振动，从而改变了两极板间的距离，使其电容量发生相应变化，导两极板间的距离，使其电容量发生相应变化，导致与之串联的电阻器上的电流发生变化，在负载致与之串联的电阻器上的电流发生变化，在负载电阻电阻R上产生一个交流输出电压，使声
8、能转换成上产生一个交流输出电压，使声能转换成电能，达到声电能，达到声电转换的目的。电转换的目的。返回本章图3-3 电容式传声器原理图返回本章w（2）幻象供电）幻象供电w幻象供电是利用传声器输出电缆内的信号幻象供电是利用传声器输出电缆内的信号芯线和屏蔽线作为直流供电的通路来传输芯线和屏蔽线作为直流供电的通路来传输电源的一种供电方法，把传声器的信号线电源的一种供电方法，把传声器的信号线作为传输信号和施加极化电压的复用通路，作为传输信号和施加极化电压的复用通路，电容式传声器就可由原来的使用多芯电缆电容式传声器就可由原来的使用多芯电缆变为使用普通的二芯屏包缆，利用调音台变为使用普通的二芯屏包缆，利用调
9、音台上提供的幻象电源（上提供的幻象电源（PhantomPower）向）向电容传声器供电，这样可省去电容话筒的电容传声器供电，这样可省去电容话筒的供电电源，大大方便了实际使用。供电电源，大大方便了实际使用。返回本章w（3）电容式传声器的维护）电容式传声器的维护w电容式传声器在使用中要注意防潮，不用电容式传声器在使用中要注意防潮，不用时应放在干燥缸中，并在其中放些变色硅时应放在干燥缸中，并在其中放些变色硅胶粒，这是因为电容式传声器的振膜很薄，胶粒，这是因为电容式传声器的振膜很薄，受潮后会引起变形，由于振膜距极板很近，受潮后会引起变形，由于振膜距极板很近，一旦振膜变形，极易造成两板相碰，产生一旦振膜
10、变形，极易造成两板相碰，产生极间漏电现象而出现噪声，严重时传声器极间漏电现象而出现噪声，严重时传声器就没有信号输出。必要时可在使用前提前就没有信号输出。必要时可在使用前提前接通电源预热。接通电源预热。返回本章w3带式传声器带式传声器w带式传声器多采用铝箔作为振动带，带式传声器多采用铝箔作为振动带，它与动它与动圈式传声器的工作原理基本相同。不同的是，圈式传声器的工作原理基本相同。不同的是，动圈式传声器的导体是圆形音圈粘在接收声动圈式传声器的导体是圆形音圈粘在接收声波的振膜上，悬在磁路系统的磁隙中，而带波的振膜上，悬在磁路系统的磁隙中，而带式传声器则采用铝带或其它金属带代替线圈式传声器则采用铝带或
11、其它金属带代替线圈与膜片。与膜片。返回本章图3-4 带式传声器的原理图 返回本章w4驻极体传声器驻极体传声器w某些电介质经高温高电压处理后，能在两某些电介质经高温高电压处理后，能在两表面上分别储存正、负电荷，这种电介质表面上分别储存正、负电荷，这种电介质称为驻极体。称为驻极体。w驻极体电容传声器的结构与电容传声器大驻极体电容传声器的结构与电容传声器大致相同，工作原理也相同，只是不需要外致相同，工作原理也相同，只是不需要外加极化电压，而是由驻极体膜片或带驻极加极化电压，而是由驻极体膜片或带驻极体薄层的极板表面电位来代替。驻极体传体薄层的极板表面电位来代替。驻极体传声器的振膜受声波策动时，声器的振
12、膜受声波策动时，就会产生一个就会产生一个按声波规律变化的微小电压，经过电路放按声波规律变化的微小电压，经过电路放大后就产生了音频信号电压。大后就产生了音频信号电压。返回本章w无线传声器无线传声器w无线式传声器由传声器、小型无线电发射无线式传声器由传声器、小型无线电发射机和无线传声接收机三部分组成。其组成机和无线传声接收机三部分组成。其组成框图如图框图如图3-5和图和图3-6所示。传声器将声音信所示。传声器将声音信号变换成相应的电信号，小型无线发射机号变换成相应的电信号，小型无线发射机则将音频信号调制成无线电波发射出去，则将音频信号调制成无线电波发射出去，再由接收机接收后还原出原来的声频信号。再
13、由接收机接收后还原出原来的声频信号。返回本章图3-5 无线传声器发射机电路方框图图3-6 无线传声器接收机电路方框图返回本章w3.1.4传声器的选用传声器的选用w传声器的类型很多，质量、价格相差很大，传声器的类型很多，质量、价格相差很大，应该对于各种不同的使用要求进行灵活地选应该对于各种不同的使用要求进行灵活地选择，争取以最小的代价换取最好的效果。择，争取以最小的代价换取最好的效果。返回本章3.2调谐器调谐器w3.2.1调谐器的组成及其性能指标调谐器的组成及其性能指标图3-7 调谐器的基本组成方框图返回本章w1FM高频电路高频电路wFM高频电路包括输入调谐回路，高频放大器，本高频电路包括输入调
14、谐回路，高频放大器，本地振荡器和混频器。其功能是选择接收所需的电地振荡器和混频器。其功能是选择接收所需的电台信号，并进行高频放大，经混频器变换为台信号，并进行高频放大，经混频器变换为10.7MHz的中频调频信号。的中频调频信号。w2FM中频电路中频电路wFM中频电路包括中频放大器，限幅器和鉴频器。中频电路包括中频放大器，限幅器和鉴频器。w3立体声解码器立体声解码器w立体声解码器的功能是将鉴频器输出的立体声复立体声解码器的功能是将鉴频器输出的立体声复合信号还原成左右两个声道信号，分别经左右两合信号还原成左右两个声道信号，分别经左右两路放大器放大后送入左右扬声器系统，重现立体路放大器放大后送入左右
15、扬声器系统，重现立体声。声。返回本章w（1）噪限灵敏度）噪限灵敏度 w（2）双信号选择性）双信号选择性 w（3）分离度）分离度 噪限灵敏度表示调噪限灵敏度表示调谐器接收微弱信号谐器接收微弱信号的能力。的能力。双信号选择性是指调谐器在双信号选择性是指调谐器在有用信号存在时，对邻近频有用信号存在时，对邻近频道干扰信号的抑制能力。道干扰信号的抑制能力。立体声左（立体声左（L），右（），右（R）声道）声道之间的分离度是指用立体声之间的分离度是指用立体声L（或（或R）信号调制时在）信号调制时在L（或（或R）声道上的输出，与用立体）声道上的输出，与用立体声声R（或（或L）信号调制时在）信号调制时在L（或（
16、或R）声道上出现的输出之）声道上出现的输出之比。比。4调谐器的主要性能指标调谐器的主要性能指标返回本章w3.2.2调谐器的高频、中频电路调谐器的高频、中频电路w1调频高频电路调频高频电路w（1）电子调谐原理）电子调谐原理w利用变容二极管的变容特性进行回路调谐利用变容二极管的变容特性进行回路调谐的方式称为电子调谐或电调谐。变容二极的方式称为电子调谐或电调谐。变容二极管在反偏应用时，其结电容管在反偏应用时，其结电容CD会随反偏电会随反偏电压（又称调谐电压）压（又称调谐电压）UD的大小而变化。的大小而变化。CDUD之间呈现如图之间呈现如图3-8所示的指数函数所示的指数函数关系，称为变容二极管的变容特
17、性。为减关系，称为变容二极管的变容特性。为减小非线性失真，通常应使小非线性失真，通常应使UD在在UminUmax范围内取值。范围内取值。返回本章图3-8 变容二极管的变容特性 返回本章图3-9 电子调谐器原理电路返回本章返回本章w（2）电调谐调频头）电调谐调频头w调频高频电路工作在甚高频段的调频高频电路工作在甚高频段的88108MHz，为防止外界干扰和本振辐射，为防止外界干扰和本振辐射，通常做通常做成一个组件并加以屏蔽，称为调频头。成一个组件并加以屏蔽，称为调频头。返回本章图3-10 电调谐调频头电路返回本章w2FM/AM 中频集成电路中频集成电路w日本三洋公司产品日本三洋公司产品LA1260
18、是具有代表性的是具有代表性的FM/AM中频集成电路，其内部电路方框图如中频集成电路，其内部电路方框图如图图3-11所示。所示。wLA1260应用电路如图应用电路如图3-12所示，它分为调频所示，它分为调频和调幅两种工作状态。和调幅两种工作状态。返回本章图 3-11 LA1260内部电路方框图返回本章图 3-12 LA1260应用电路返回本章w3.2.3立体声解码器立体声解码器w1导频制立体声复合信号导频制立体声复合信号w我国调频立体声广播制式与世界上大多数国家一我国调频立体声广播制式与世界上大多数国家一样，采用导频制。它在传输左右声道信号的同时，样，采用导频制。它在传输左右声道信号的同时，插入
19、一个导频信号，组成导频制立体声复合信号。插入一个导频信号，组成导频制立体声复合信号。w（1）表示式）表示式w导频制立体声复合信号可用下式表示：导频制立体声复合信号可用下式表示：wA(t)=(L+R)+(L-R)cos(st)+Pcos(1/2st)w上式表明，该信号含有上式表明，该信号含有3种信息：种信息：返回本章w1左右声道的和信号左右声道的和信号(L+R)，也称为主信道，也称为主信道信号。普通调频收音机也能解调出这部分信信号。普通调频收音机也能解调出这部分信息，放送单声道声音，实现了兼容性。息，放送单声道声音，实现了兼容性。w2左右声道的差信号左右声道的差信号(L-R)与副载波与副载波co
20、s(st)经平衡调制后获得的双边带信号经平衡调制后获得的双边带信号(L-R)cos(st)，也称为副信道信号，用来，也称为副信道信号，用来传送立体声的方位信息。传送立体声的方位信息。w3导频信号导频信号P cos(1/2st)，为接收机恢复副，为接收机恢复副载波提供参考信号。载波提供参考信号。返回本章返回本章w（3）波形图）波形图w导频制立体声复合信号的波形关系如图导频制立体声复合信号的波形关系如图3-13所示。其中（所示。其中（b）、（）、（c）、（）、（d）、（）、（e）、）、（f）、（）、（g）分别表示左声道）分别表示左声道L、右声道、右声道R、和信号和信号M、差信号、差信号S、副信道信
21、号、副信道信号S、主信道、主信道与副信道叠加信号、导频信号的波形。与副信道叠加信号、导频信号的波形。返回本章w1波形的包络分别反映了左、右声道信号波形的包络分别反映了左、右声道信号L、R的变化规律，分别称之为的变化规律，分别称之为L包络和包络和R包络包络（见图（见图3-13(f)）。）。w2包络之间是包络之间是38kHz副载波。在副载波。在L、R包络包络交点处，副载波相位突变交点处，副载波相位突变180。w3副载波的正峰点始终对准副载波的正峰点始终对准L包络，负峰点包络，负峰点始终对准始终对准R包络。包络。返回本章w2矩阵式立体声解码器矩阵式立体声解码器w根据立体声复合信号的频谱特点，可以采用
22、根据立体声复合信号的频谱特点，可以采用频分法进行解码，通常称为矩阵式立体声解频分法进行解码，通常称为矩阵式立体声解码器。其原理方框图如图码器。其原理方框图如图3-14所示。所示。返回本章图 3-14 矩阵式立体声解码器返回本章w3开关式立体声解码器开关式立体声解码器w根据立体声复合信号的波形特点，可以采根据立体声复合信号的波形特点，可以采用时分法进行解码，通常称为开关式立体用时分法进行解码，通常称为开关式立体声解码器。其原理方框图如图声解码器。其原理方框图如图3-15所示。所示。图 3-15 开关式立体声解码器返回本章返回本章w4锁相环立体声解码器锁相环立体声解码器w（1）锁相环副载波发生器）
23、锁相环副载波发生器w锁相环副载波发生器原理方框图如图锁相环副载波发生器原理方框图如图3-17所所示。它由正交鉴相器、低通滤波器、压控振示。它由正交鉴相器、低通滤波器、压控振荡器荡器(VCO)和两个二分频电路所组成，以和两个二分频电路所组成，以19kHz的导频信号为参考信号，的导频信号为参考信号，输出输出38kHz 的的副载波开关信号。副载波开关信号。返回本章图 3-17 锁相环副载波发生器返回本章w锁相环副载波发生器能够在比较恶劣的条件锁相环副载波发生器能够在比较恶劣的条件下工作。当立体声复合信号连同可能混入的下工作。当立体声复合信号连同可能混入的干扰信号一起送入正交鉴相器时，只有由导干扰信号
24、一起送入正交鉴相器时，只有由导频信号与再生频信号与再生19kHz开关信号比较而形成的开关信号比较而形成的相对稳定的成分，才能在低通滤波器输出端相对稳定的成分，才能在低通滤波器输出端出现，去对出现，去对VCO实施控制。因而，实际上可实施控制。因而，实际上可直接将立体声复合信号作为参考信号送入正直接将立体声复合信号作为参考信号送入正交鉴相器。交鉴相器。返回本章w（2）双差分开关式解码器）双差分开关式解码器w集成双差分开关式解码器实际上是一个工作集成双差分开关式解码器实际上是一个工作在开关状态的模拟乘法器在开关状态的模拟乘法器,其原理电路如图其原理电路如图3-18所示。所示。返回本章图 3-18 双
25、差分开关式解码器返回本章w（3）锁相环立体声解码器集成电路）锁相环立体声解码器集成电路w集成锁相环立体声解码器有许多产品，如集成锁相环立体声解码器有许多产品，如AN7470、LA3400、TA7343、LA3361、PC1197、LM1800等，其功能与工作原理等，其功能与工作原理大体相同。这里以大体相同。这里以LA3361为例进行介绍。为例进行介绍。wLA3361内部电路和外围应用电路如图内部电路和外围应用电路如图3-20所示。它由锁相环副载波发生器、双差分所示。它由锁相环副载波发生器、双差分开关式解码器、立体声切换及指示灯电路、开关式解码器、立体声切换及指示灯电路、稳压器等稳压器等4部分所
26、组成。部分所组成。返回本章图 3-20 LA3361内部电路方框图及应用电路返回本章w3.2.4数字调谐系统数字调谐系统w数字调谐系统是在电子调谐基础上发展起来数字调谐系统是在电子调谐基础上发展起来的一种新型调谐系统。它可以实现自动搜索的一种新型调谐系统。它可以实现自动搜索电台信号、数字显示电台频率、预选存贮电电台信号、数字显示电台频率、预选存贮电台频率等功能；具有选台快速、简便、精确、台频率等功能；具有选台快速、简便、精确、自动化程度高，又便于大规模集成等优点，自动化程度高，又便于大规模集成等优点，现已成为调谐的主要方式。现已成为调谐的主要方式。返回本章w现代接收设备或调谐器，都采用外差式电
27、现代接收设备或调谐器，都采用外差式电路结构。为了接收多频道（电台），本地路结构。为了接收多频道（电台），本地振荡器的频率必须与接收的电台频率同步振荡器的频率必须与接收的电台频率同步地变化，使之无论接收哪个电台都与之相地变化，使之无论接收哪个电台都与之相差一个恒定的中频，即差一个恒定的中频，即wfvfs=fiw式中，式中，fv为本地振荡频率，为本地振荡频率，fs为电台的载波为电台的载波频率，频率，fi为中频。为中频。返回本章w显然，由于电台频率是众多的，所以显然，由于电台频率是众多的，所以fv是一是一个变化的多点频率，而且必须稳定。频率合个变化的多点频率，而且必须稳定。频率合成技术可以实现稳定度
28、高的多点频率，用来成技术可以实现稳定度高的多点频率，用来充当本地振荡器的工作。数字式调谐器就是充当本地振荡器的工作。数字式调谐器就是采用频率合成技术来达到数字式选台（调谐）采用频率合成技术来达到数字式选台（调谐）的目的。的目的。返回本章w频率合成技术分为两类：频率合成技术分为两类：w一是直接合成法：直接合成法是利用一个晶体振一是直接合成法：直接合成法是利用一个晶体振荡器所产生的振荡作为基准频率，由它再产生一荡器所产生的振荡作为基准频率，由它再产生一系列的谐波，当然这些谐波具有与晶体振荡器输系列的谐波，当然这些谐波具有与晶体振荡器输出同样的频率稳定度。然后从这一系列的谐波中出同样的频率稳定度。然
29、后从这一系列的谐波中取出任意两个或两个以上的频率进行组合，以得取出任意两个或两个以上的频率进行组合，以得到这些频率的和或差。这样就可以获得所需的任到这些频率的和或差。这样就可以获得所需的任意新频率。由于这种合成法需要许多混频器和滤意新频率。由于这种合成法需要许多混频器和滤波器，体积庞大，成本高，因而现在已由间接合波器，体积庞大，成本高，因而现在已由间接合成法所取代。间接合成法也称为成法所取代。间接合成法也称为“锁相环锁相环”法，法，即即phaselockloop，简称，简称PLL。返回本章w二是间接合成法：间接合成法是利用锁相、二是间接合成法：间接合成法是利用锁相、环路两原理，其输出频率由一个
30、可变频率的环路两原理，其输出频率由一个可变频率的振荡器（振荡器（VCO）供给，将此振荡器的频率锁）供给，将此振荡器的频率锁定在另一个晶体振荡的频率上，使可变频率定在另一个晶体振荡的频率上，使可变频率振荡器具有与晶体振荡器同样的稳定度，从振荡器具有与晶体振荡器同样的稳定度，从而获得稳定度很高的任意新频率。而获得稳定度很高的任意新频率。返回本章w1锁相频率合成器锁相频率合成器w（1）基本的锁相频率合成器）基本的锁相频率合成器w锁相频率合成器的基本形式如图锁相频率合成器的基本形式如图3-21所示。所示。它由晶体振荡器、参考分频器、鉴相器、低它由晶体振荡器、参考分频器、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器和
31、程序分频器等所组通滤波器、压控振荡器和程序分频器等所组成。成。返回本章图 3-21 基本的锁相频率合成器返回本章w根据锁相环路的工作原理，在环路锁定时，根据锁相环路的工作原理，在环路锁定时，鉴相器两个输入信号的频率相等。即鉴相器两个输入信号的频率相等。即wfr=fdwVCO输出频率输出频率fv经经N次分频得到次分频得到fd，所以，所以ww于是，得到下述频率关系：于是，得到下述频率关系：wfv=N fr返回本章w为了兼顾调谐精度与捕捉时间，必须恰当地选取为了兼顾调谐精度与捕捉时间，必须恰当地选取参考频率值。通常在接收调幅广播时，参考频率值。通常在接收调幅广播时，fr选取为选取为500Hz10kH
32、z。在接收调频广播时，。在接收调频广播时，fr选取为选取为5kHz25kHz。但是，从调幅到调频，所需的分。但是，从调幅到调频，所需的分频比频比N的范围太大，较难实现。另外，程序分频的范围太大，较难实现。另外，程序分频器要工作在调频广播频段尚有困难。器要工作在调频广播频段尚有困难。w为了克服上述缺陷，目前普遍采用吞脉冲技术，为了克服上述缺陷，目前普遍采用吞脉冲技术，即在程序分频器之前，增加一个双模分频器，构即在程序分频器之前，增加一个双模分频器，构成所谓双模分频锁相频率合成器，用于调频接收。成所谓双模分频锁相频率合成器，用于调频接收。而调幅接收则采用基本的锁相频率合成器。而调幅接收则采用基本的
33、锁相频率合成器。返回本章w（2）双模分频锁相频率合成器）双模分频锁相频率合成器w一个采用双模分频的锁相频率合成器如图一个采用双模分频的锁相频率合成器如图3-22所所示。示。w两个程序分频器和双模分频器获得的总分频比为：两个程序分频器和双模分频器获得的总分频比为：wN=(M+1)N2+M(N1-N2)=MN1+N2 w从上面的工作原理阐述中可知，从上面的工作原理阐述中可知，N1必须大于必须大于N2。如如N2从从0变化到变化到9，则，则N1至少为至少为10，多则不限。，多则不限。常用的双模分频值有常用的双模分频值有10/11、15/16、30/31、100/101等。等。返回本章图 3-22 双模
34、分频锁相频率合成器返回本章w2数字调谐系统实例数字调谐系统实例w数字调谐系统是在良好的数字调谐系统是在良好的AM/FM收音通道收音通道基础上实现的，它借助微处理器进行自动基础上实现的，它借助微处理器进行自动选台，数字显示，并具有电脑记忆功能。选台，数字显示，并具有电脑记忆功能。w（1）数字调谐系统的组成框图）数字调谐系统的组成框图w一个实用的数字调谐器的原理方框图如图一个实用的数字调谐器的原理方框图如图3-23所示。所示。返回本章返回本章返回本章3.3 录音座录音座w3.3.1录音座的组成及其性能指标录音座的组成及其性能指标w1录音座的组成录音座的组成w录音座由磁头、放音电路、录音电路、机械录
35、音座由磁头、放音电路、录音电路、机械传动机构、电机和控制电路、降噪电路等几传动机构、电机和控制电路、降噪电路等几部分组成，有些高档录音座还设有电子逻辑部分组成，有些高档录音座还设有电子逻辑控制和红外遥控电路等控制和红外遥控电路等返回本章w（1）磁头）磁头w磁头是录音座的换能器，磁头是录音座的换能器，其质量高低与录音和放其质量高低与录音和放音的效果关系非常大。在一台录音座中，至少包音的效果关系非常大。在一台录音座中，至少包含有录音、放音和抹音三种功能的磁头。含有录音、放音和抹音三种功能的磁头。w（2）录放音电路）录放音电路w放音电路由前置放大器、磁头放大器等电路组成。放音电路由前置放大器、磁头放
36、大器等电路组成。放音电路将来自放音磁头的信号进行均衡和电压放音电路将来自放音磁头的信号进行均衡和电压放大，经过线路放大器，从接口将信号送至外接放大，经过线路放大器，从接口将信号送至外接的功率放大器。录音电路将来自话筒或输入电路的功率放大器。录音电路将来自话筒或输入电路的电信号变为磁信号，通过录音磁头记录在磁带的电信号变为磁信号，通过录音磁头记录在磁带上。上。返回本章w（3）传动机构）传动机构w传动机构使磁带以恒定速度、平衡地通过磁头表传动机构使磁带以恒定速度、平衡地通过磁头表面，并可进行快进、倒带和停止等动作。电机在面，并可进行快进、倒带和停止等动作。电机在控制电路的作用下，驱动传动机构动作，
37、可实现控制电路的作用下，驱动传动机构动作，可实现自动选曲、自动反转等功能。自动选曲、自动反转等功能。w（4）降噪电路）降噪电路w录音座的降噪方式有杜比降噪和录音座的降噪方式有杜比降噪和DNR动态降噪。动态降噪。w（5）电源和显示器）电源和显示器w电源向各部分电路和电机提供电能，显示器将录电源向各部分电路和电机提供电能，显示器将录音座的工作状态以约定的发光方式加以显示，使音座的工作状态以约定的发光方式加以显示，使用户在操作时一目了然。用户在操作时一目了然。返回本章w2主要性能指标主要性能指标w录音座的录音及重放声音的质量录音座的录音及重放声音的质量,取决于其取决于其机械性能和电气性能机械性能和电
38、气性能,描述录音座的性能指描述录音座的性能指标有很多标有很多,主要有带速误差、抖晃率、频率主要有带速误差、抖晃率、频率响应、谐波失真和信噪比等。响应、谐波失真和信噪比等。w（1）走带速度及带速误差）走带速度及带速误差w录音座中磁带标准走带速度是录音座中磁带标准走带速度是4.76cms,带速误差是指录音座的实际走带速度带速误差是指录音座的实际走带速度V与标与标准走带速度准走带速度Vo的相对误差的相对误差,即：即：w带速误差带速误差=（VV0）/Vo100%返回本章w（2）抖晃率）抖晃率w因磁带走带速度瞬时变化而引起的放音频率因磁带走带速度瞬时变化而引起的放音频率变化称为录音座的抖晃。设变化称为录
39、音座的抖晃。设fo为标准频率，为标准频率，由于带速瞬时变化，重放时频率为由于带速瞬时变化，重放时频率为f，则抖晃，则抖晃率表示为率表示为w（f-fo）/fo100%返回本章w（3）频率响应）频率响应w频率响应表示在给定的音频频率范围内，频率响应表示在给定的音频频率范围内，音响设备重放信号的均匀程度。通常在表音响设备重放信号的均匀程度。通常在表示频率响应时，应给出偏差值，如：示频率响应时，应给出偏差值，如：20Hz20kHz0.5dB。w（4）谐波失真）谐波失真w录音座的谐波失真是指信号从录音输入电录音座的谐波失真是指信号从录音输入电路到放音输出电路之间，由于放大器、磁路到放音输出电路之间，由于
40、放大器、磁头、磁带等非线性原因造成的信号失真。头、磁带等非线性原因造成的信号失真。返回本章w（5）信噪比）信噪比w录音座的噪声主要有背景噪声和调制噪声。录音座的噪声主要有背景噪声和调制噪声。其中背景噪声的主要成分是磁带的固有本其中背景噪声的主要成分是磁带的固有本底噪声。调制噪声则是在信号的录音、放底噪声。调制噪声则是在信号的录音、放音过程中，音过程中，磁头、磁带、放大器磁头、磁带、放大器的非线性的非线性以及走带机构的抖晃而引起的噪声。一般以及走带机构的抖晃而引起的噪声。一般用信噪比描述噪声大小。信噪比定义为规用信噪比描述噪声大小。信噪比定义为规定输出电平与输入端短接时的输出噪声电定输出电平与输
41、入端短接时的输出噪声电平的比值，单位为分贝。平的比值，单位为分贝。返回本章w3.3.2磁记录原理磁记录原理w磁带录音座是依据磁带录音座是依据声、电、磁声、电、磁在一定条件在一定条件下可以互相转换的机理实现录音和放音的，下可以互相转换的机理实现录音和放音的，磁头、磁带以及拾音器、扬声器就是实现磁头、磁带以及拾音器、扬声器就是实现这些转换的换能器。这些转换的换能器。图3-25 录放过程中的能量转换示意图返回本章w1基本电磁现象基本电磁现象w（1）基本概念）基本概念w自然界中某些物质能被磁化而带有磁性。自然界中某些物质能被磁化而带有磁性。在磁性体的周围空间存在磁场在磁性体的周围空间存在磁场,通常可用
42、磁通常可用磁力线来描述磁场。力线来描述磁场。w磁通量磁通量 定义为通过磁场中某一曲面的磁力定义为通过磁场中某一曲面的磁力线数目，即用磁力线的疏密程度来表示磁线数目，即用磁力线的疏密程度来表示磁场中各点磁感应强度的大小，简称磁通场中各点磁感应强度的大小，简称磁通 返回本章w磁导率磁导率磁场空间中各种媒质内的磁感应强磁场空间中各种媒质内的磁感应强度与真空中磁感应强度的比值称为该媒质度与真空中磁感应强度的比值称为该媒质的相对磁导率的相对磁导率r，r与真空的磁导率与真空的磁导率o的的乘积乘积ro称为该媒质的磁导率称为该媒质的磁导率w磁场强度磁场强度定义为磁场中某点的磁感应强度定义为磁场中某点的磁感应强
43、度与媒质的磁导率的比值，记为与媒质的磁导率的比值，记为H，其单位为，其单位为Am。磁场中某点的磁场强度与媒质无关。磁场中某点的磁场强度与媒质无关。返回本章w（2）磁性材料的磁化）磁性材料的磁化图3-26 初始磁化曲线返回本章图3-27 磁滞回线返回本章w（3）磁性材料的磁滞现象）磁性材料的磁滞现象 图3-28 剩磁曲线返回本章w（4）磁性材料的分类）磁性材料的分类w根据剩磁根据剩磁Br和矫顽力和矫顽力Hc的大小不同，磁性的大小不同，磁性材料可以分为两大类，即材料可以分为两大类，即软磁材料软磁材料和和硬磁硬磁材料材料。w软磁材料的剩磁小，矫顽力也小。在磁场软磁材料的剩磁小，矫顽力也小。在磁场的作
44、用下既容易磁化，也容易消磁。用作的作用下既容易磁化，也容易消磁。用作磁头的磁性材料都是软磁材料。磁头的磁性材料都是软磁材料。w硬磁材料的剩磁大，矫顽力也大，磁滞回硬磁材料的剩磁大，矫顽力也大，磁滞回线面积较大，因而磁滞损耗较大。用作磁线面积较大，因而磁滞损耗较大。用作磁带上磁粉的材料都是硬磁材料。带上磁粉的材料都是硬磁材料。返回本章w（5）磁阻）磁阻w不同物质的导磁情况是各不相同的，通不同物质的导磁情况是各不相同的，通常用磁阻来描述磁路中物质阻碍磁力线通常用磁阻来描述磁路中物质阻碍磁力线通过的能力。过的能力。w（6）电与磁的转换）电与磁的转换w电与磁之间是有联系的。电荷运动可以产电与磁之间是有
45、联系的。电荷运动可以产生磁场，即载流直导线或载流线圈周围存生磁场，即载流直导线或载流线圈周围存在磁场。同样，在一定条件下，磁能也可在磁场。同样，在一定条件下，磁能也可转化为电流。转化为电流。返回本章w2录音、放音、抹音原理录音、放音、抹音原理w磁记录过程通常包括三个环节：磁记录过程通常包括三个环节：录音录音,放音放音和和抹音抹音。w（1）录音原理）录音原理w被录声音信号由话筒转换为音频电信号，被录声音信号由话筒转换为音频电信号，经过放大、补偿等处理后，送到录音磁头经过放大、补偿等处理后，送到录音磁头线圈。线圈。返回本章图3-29 录音原理图返回本章图3-30 理想录音过程返回本章图3-31 磁
46、带上的磁化分布返回本章w2偏磁录音图3-32 无偏磁时的非线性失真返回本章图3-33 直流偏磁录音返回本章w交流偏磁录音交流偏磁录音目前录音座中广泛使用交流目前录音座中广泛使用交流偏磁录音方式，也称为超音频偏磁录音方式。偏磁录音方式，也称为超音频偏磁录音方式。它是在给录音磁头线圈加上音频信号电流的它是在给录音磁头线圈加上音频信号电流的同时，再加一个超音频振荡电流（一般频率同时，再加一个超音频振荡电流（一般频率为为45100kHz），用以改变音频信号在剩磁），用以改变音频信号在剩磁曲线上的工作点，使其工作在剩磁曲线的线曲线上的工作点，使其工作在剩磁曲线的线性段。性段。返回本章图3-34 信号波形
47、返回本章图3-35 交流偏磁方式录音返回本章w（2）放音原理）放音原理w放音原理的基本依据是电磁感应现象，放放音原理的基本依据是电磁感应现象，放音过程是录音的逆过程，是磁音过程是录音的逆过程，是磁电变换过电变换过程。程。图3-36 放音原理图返回本章w由于放音磁头的铁芯是用高磁导率材料做由于放音磁头的铁芯是用高磁导率材料做成的，所以磁头铁芯的磁阻比空气缝隙的成的，所以磁头铁芯的磁阻比空气缝隙的磁阻小得多。因而已录音磁带上的剩磁很磁阻小得多。因而已录音磁带上的剩磁很容易通过磁头铁芯而形成闭合回路，磁带容易通过磁头铁芯而形成闭合回路，磁带上所记录的剩磁就会在放音磁头线圈中感上所记录的剩磁就会在放音
48、磁头线圈中感应出与剩磁变化规律相同的感生电动势。应出与剩磁变化规律相同的感生电动势。该电动势由放音放大器放大，并进行必要该电动势由放音放大器放大，并进行必要的补偿后，去推动扬声器发声。这样，磁的补偿后，去推动扬声器发声。这样，磁带上所记录的音频剩磁信号便还原成声音，带上所记录的音频剩磁信号便还原成声音，从而完成放音过程。从而完成放音过程。返回本章w（3）抹音原理）抹音原理w抹音是指对已录制音频信号的磁带进行消磁。抹音是指对已录制音频信号的磁带进行消磁。磁性录音最大的优点是能方便地抹音，从而磁性录音最大的优点是能方便地抹音，从而进行反复多次的录音。实现抹音有进行反复多次的录音。实现抹音有3种方式
49、：种方式：永磁永磁、直流直流、交流交流（超音频）抹音。（超音频）抹音。返回本章图3-37 交流抹音原理返回本章w3录音、放音中的损耗及其频率特性录音、放音中的损耗及其频率特性w录音过程中，随着信号频率的升高和记录音过程中，随着信号频率的升高和记录波长变短，会引起磁带上所记录的剩磁录波长变短，会引起磁带上所记录的剩磁减小，这种现象称为录音高频损耗。同样，减小，这种现象称为录音高频损耗。同样，在放音过程中放音磁头线圈中所产生的感在放音过程中放音磁头线圈中所产生的感生电动势大小也将随信号频率升高而下降，生电动势大小也将随信号频率升高而下降，即放音高频损耗。高频损耗的存在将引起即放音高频损耗。高频损耗
50、的存在将引起录放音频率特性的不均匀性。录放音频率特性的不均匀性。返回本章w1录音去磁损耗录音去磁损耗w录音去磁是主要的录音损耗之一，主要表录音去磁是主要的录音损耗之一，主要表现在信号频率高端。现在信号频率高端。w当信号频率升高，记录波长减小到接近或当信号频率升高，记录波长减小到接近或小于工作缝隙宽度时，磁带上某微段从工小于工作缝隙宽度时，磁带上某微段从工作缝隙一边移至另一边的时间内，将先受作缝隙一边移至另一边的时间内，将先受到正向电流所产生的磁场磁化，再受到反到正向电流所产生的磁场磁化，再受到反向电流所产生的反向磁场的去磁作用，致向电流所产生的反向磁场的去磁作用，致使磁带上该微段离开缝隙后的剩