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新一代BBE芯片及其应用电路
 
慧聪网   2006年3月15日11时30分   信息来源:中国电声网    

  BBE技术是美国BBESound公司于1985年推出的用于大幅度改善声音质量的一种音效增强处理技术。这项技术在欧、美、日早已成功地应用到广播电视、录音工业、专业音响工程和家用、车用音响等各个领域,并得到广泛的认同。

  众所周知,在现场聆听音乐时,所有高音和低音到达人的耳朵时与它们被乐器演奏出来时是保持着一致的。而通过功放重放现场录音时会产生声音的频率相位变化,信号高频部分因扬声器的感抗而部分衰减,比低频部分迟一些到达耳朵,导致音乐听起来软绵绵,毫无清脆之感。BBE电路的基本原理是将信号分成几个频段,对不同频段信号的幅度与相位进行适当补偿,从而使声音更加真实、更加清晰和细腻。BBE电路与音调控制器或图示均衡器的不同之处在于:(1)高频相位补偿。因扬声器音圈电感对高频信号产生延迟作用,使声音变劣,BBE电路将信号中的中、高频段的相位分别移位-180°和-360°,中频段延迟0.5ms,低频段延迟2.5ms,然后各频段信号再重新组合在一起,这样经扬声器放出的声音曲线更加平滑。(2)高、低频段幅度补偿。BBE电路将信号中的高频和低频的幅度予以提升,使信号的轮廓线更分明、音乐形象更突出,同时也弥补了人耳对高、低频信号灵敏度低的缺点。(3)静噪功能。BBE电路内部设有噪声门和高截止滤波器,能对输入的杂散信号进行衰减。第二代BBE芯片

  目前,美国、日本有多家公司已先后推出了第二代BBE芯片。在我国常见的芯片有美国EXAR公司的XR1071和XR1075,日本罗姆(ROHM)公司的BA3884S,日本JRC公司的M2178等。目前,在我国市场上见到的AV功放机和彩电中,有不少产品出于成本考虑,采用第一代BBE芯片,如M2150D。第二代BBE芯片比第一代要优异得多,音效更好。第一代产品是使用开关来进行解析力调控的,虽然可明显地提高音乐信号的分析力和清晰度,但因补偿控制过于粗糙而使音乐信号易产生平衡感失调,效果并不够理想。第二代产品在技术性能指标上有了很大改善,并增加了解析力控制和低频轮廓调节电位器,可根据具体的使用情况进行调整合适的补偿幅度,因而,第二代芯片比第一代在对音频信号的处理上,能使声音更真实自然,平衡度更好。

  笔者用XR1071组装的BBE电路接入Hi-Fi系统中,由小到大调节解析力增强电位器,声像轮廓犹如浮雕般突现出来,临场感和表现力得到极大的增强,高频信号中一些平时不易觉察的细节变得更为清晰可闻,主观感觉高频延伸有相当程度的改善,但当解析力增强电位器调至较大位置后,高频便有过于明亮的倾向,这时,可加大低音补偿,出来的声音便很有弹性和包围感,听起来很舒服,而以往用音调电路提升的声音有发硬和不自然的感觉。

  BBE电路同样适用于低档的音响系统,笔者在一些几百元的音箱功放中试用,效果同样是明显的。低档器材往往中频较差、声音模糊、毫无生活感,经BBE处理后,清晰度明显提高,声场也开阔了。一些平时认为不好听的CD,用了BBE后,给人耳目一新的感觉,再也不是食之无味的鸡肋了。不少音响发烧友花数百元换件,数千元换机,我奉劝各位不如花一百几十元玩玩BBE,必有意外收获。目前,国内已有不少公司(厂家)采用第二代的优秀BBE芯片和优质的阻容元件,生产出BBE成品电路板,供音响发烧友加装在自己的功放机里,同时也有BBE成品机发售。玩BBE,一定要玩第二代产品,价钱虽然贵几十元,但声音会好许多。

应用电路两例

  下面提供2种新一代BBE芯片的应用电路供音响爱好者参考。图1是BA3884S芯片的实际应用电路。C1、C2电容的容量大小决定着高音部分的截止频率和谐波的平衡性能,是决定BBE电路音质的重要元件。工作电压为直流5.4~12.3V,推荐使用电压为直流9V。K为旁路开关,置于OFF位置时,CTL1为高电平,BBE电路关断,这时的信噪比可高达-115dB。RP1、RP2为音效调节电位器,使用时要根据不同类型的音乐,配合调节至听感最好的位置,而不能永远固定在某一点上。

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  图2为XR1071芯片的实际应用电路。它的性能指标较为优秀,信噪比高达95dB,总谐波失真极小,补偿调整范围也较大,工作电压为±5V双电源,耗电仅为±15mA。VR2为解析力增强电位器,可使经BBE电路处理后的音频信号的分析力、清晰度由0dB提高到9.7dB。VR1为低频成分提升电位器,调整范围为0~9.9dB,提升低频的目的是为了保持高、中、低频成分的良好均衡。调节时要两者相互配合,把声音调校至最自然、最清晰的状态。

T2

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外围元件最少的2×15W功放电路

  用高保真功放IC TDA1521A制作功放电路,具有外围元件少,不用调试,一装就响的特点。适合自制,用于随身听功率接续,或用于改造低档电脑有源音箱。

  TDA1521A采用九脚单列直插式塑料封装,具有输出功率大、两声道增益差小、开关机扬声器无冲击声及可靠的过热过载短路保护等特点。TDA1521A既可用正负电源供电,也可用单电源供电,电路原理分别见图1(a)、(b)(点此下载原理图)。双电源供电时,可省去两个音频输出电容,高低音音质更佳。单电源供电时,电源滤波电容应尽量靠近集成电路的电源端,以避免电路内部自激。制作时一定要给集成块装上散热片才能通电试音,否则容易损坏集成块。散热板不能小于200×100×2mm3。

T3

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制作用TDA7250驱动的100W功放

  在自制功放电路时,最头痛的问题莫过于差分电路的晶体管配对和调零漂,一个不小心还把功放管给冲了……现在好了可以试一试TDA7250。

  TDA7250为SGS-THOMSON公司出品的一款功放驱动IC,它的特性如下:

  ·外围电路简单,制作方便;

  ·支持电压范围宽:2V-90V(±10V-±45V);

  ·具有不需要温度补偿的零漂控制电路;

  ·功率晶体管过流保护;

  ·静噪/待机功能;

  ·耗电量少;

  ·低谐波失真:PO=40W、fo=1KHz时谐波失真=0.004%

  ·输出功率60W/8Ω、100W/4Ω。

  以下是应用电路图:

T4

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  从以上电路可以看出TDA7250的过流保护原理是检测电阻R11、R12、R13、R14的电压。当晶体管的过流时,根据U=I·R,得出电阻的端电压随之增加,到达一定的电压后,TDA7250就将晶体管基极的电压置零,从而达到晶体管过流保护的作用。电阻R14、R15、R16、R17为负反馈回路,整个电路的增益由R14、R15和R16、R17的比值决定,公式GV=1+R14/R16或者GV=1+R15/R17。

  以下分别是PCB图、元件排列图和送PCB板厂加工的PCB图

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  以上电路对于发烧友来说,还有一个用途:比较不同的功率管的差别。正好我手头有MJ11032/11033、MJ11015/11016、2SC3055/2955、2SC4278/A1633、2SB522/D522、TIP142/147等对管,于是逐一接上一试。音箱为飞达的12寸箱。结果如下:

  最先听的是MJ11032/11033,此对管高音通透、明亮,中音圆润饱满、唇齿音清晰可闻,低音更是强劲有力,富有弹性,听过它的低音后,觉得其它对管的低音都差些,特别是2SC3055/2955和TIP142/147更是索然无味;MJ11015/11016在高、中、低音上比MJ11032/11033都差些,特别是在低音的力度和高音的泛音;2SB522/D522的音色比较纯正,低音量感比MJ11015/11016还要差,但是在高音的泛音上比较MJ11015/11016好;2SC4278/A1633整体跟2SB522/D522差不多,高音好象比2SB522/D522还要好;而2SC3055/2955和TIP142/147就觉得很差,不知道是否买的是正品。以上是我个人的耳朵和心理的感觉,仅作参考。

用LM3886制作50W功放

  作者:未知 来源:到此一游 添加:2005-10-17 11:39:51   字号〖大 中 小〗

  LM3886是美国国家半导体公司新出的一款带过压、过高温保护的高保真大功率音乐IC,其外围电路简单、制作方便。其性能如下:

  ·VCC=±28V OUTPUT=68W/4Ω、38W/8Ω

  ·VCC=±35V OUTPUT=50W/8Ω

  ·峰值功率:135W

  ·信噪比≥92db

  ·转换率:19V/us

  ·互调失真:0.04%

  ·11脚TO-220封装

  ·静音功能

  ·SPiKeTM保护功能

  LM3886有两种型号:LM3886TF和LM3886T,前者散热片绝缘,后者不绝缘。

  下图为美国国家半导体公司提供的应用电路图:

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  以下是元器件清单:

  R1:1KΩ 1/4W 金膜  RM:33KΩ 1/4W 金膜  Ri:1KΩ 1/4W 金膜  Rf1:20KΩ 1/4W 金膜  R6: 10Ω/3W   L:0.7uH 用Φ1的漆包线在签字笔上饶4圈,取下来就行了  Ci:10uF /35V 钽电容  其余电容一律为100uF/50V 电解电容  电位器为10KΩ指性

  下面是我排版的PCB图,单面板,自己动手加工很容易的。因为只是纯后级,电位器就取消了;静音常开,开关也取消了;在输出端加入了3Ω/2W的电阻和0.1PF的喇叭补偿电路。下面左图为PCB走线图,右图为元件排列图,马上抓下来照作,然后告诉我效果如何?千万不要告诉我不响哦 : )

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下图是我排好版送电路板厂加工的PCB图

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LM1875应用实验和电流反馈BTL电路设计

直流化电流负反馈OCL电路应用

  按《电子报》2001年第27期《LNl875功放制作体会》一丈的电路(图1)进行实验,结果确如文中所说,电路直流化并改为电流反馈后,频响拓宽,低音力度明显增强,高频解析力增加,中音质感增强,音质较标准电路提高很多,使入久听不厌、用此功放与新德克6800纯甲类功放对比试听,推惠威天鹅M1.2音箱,15平方米房间,约有10W左右输出,音色极为接近新德克机,声音力空、解析力与之不相上下。LMl875高音细腻一点,新德克6800人声厚度强——点,二者差别之小,出乎意料。

  但LMl875直流化电流负反馈电路的不足也使人觉得若有所失:功率偏小,静态时有可闻的交流声,实测LMl875静态时输出端有几到十几mV的电压。

  LMl875直流化电流负反馈BTL设计

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    直流化电流负反馈BTL电路见图2,取消标准BTL电路中的C12、C22,使电路直流化;电阻R16与R26是取样电阻,电流反馈信号经R15、R16、R25、R26分别进入放大器A1、A2的反相输入端,R13、R14、R15、R16的阻值决定放大器增益的大小。

  用图2电路实验,不管怎样通断电源与输入信号,输出端始终没有直流输出,并且没有静态输出噪音,开机时喇叭中只有轻微“叭”音,关机时扬声器中绝无噪音可闻。通过实验可知,此种输入电路工作十分稳定,即使在开大音量或静态时将输入端子拔掉再插上,电路也不会自激。电容C11对音质影响很大,去掉此电容后,眼前马上一亮,中高音变得清澈细腻,低音富有弹性和力度。直流化电流负反馈BTL电路继承了直流化电流负反馈OCL电路音质的优点,失真进一步减小,输出功率增大到原来的3倍,达到了60瓦以上,克服了其开关机扬声器中有冲击声和静态时有交流声的缺点,是LM1875的理想优化电路。 高保真BTL放大器

  这里介绍一种无需调试、保真度高、成本低廉的BTL功率放大电路,并且可以根据自己的情况选取末级功放集成电路,由于通用性强,给音响爱好者制作带来极大方便。

  工作原理

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  该装置电路工作原理见图1(点此下载原理图)。这里只给出了其中一个通道的电路图,另一个通道完全相同。音频信号从电路的A端输入,经运算放大器IC1放大后(放大倍数由R1、R2决定),一路经IC2作反相放大,其增益为1;另一路经IC3、IC4作两次反相放大,增益仍然为1,其实质是IC3、IC4共同构成增益为1的正相放大器,所以在IC2的B端和IC4的C端得到的是两个大相等而相位相反的音频信号。这两个互为反相的音频信号分别通过R9、C5和R10、C6加到双音频功率放大集成电路IC5(TDA2009)的①和⑤脚端,这两个输入端是同相输入和反相输入端,因此在IC5的内部进行功率放大后,分别从IC5的⑩脚和⑧脚输出,推动扬声器BL。

  元器件选择与调试

   IC1-IC4可以用一块四运放集成电路TL084,差分放大器的频响宽、噪声低、瞬态指标高。功率集成放大器除了采用TDA2009以外,亦可选用其它同类集成电路,不作特别要求。所用电阻全部采用低噪声、精密型金属膜电阻器,其目的是降低前置级噪声,同时应使得B、C两点的信号幅度相等,所用的前置级耦合电容器也应采用精密型钽电容。三极管VT的功率应视电路所需电流而定,并有足够的容量储备以期获得良好的瞬态特性和足够的动态范围。

  由于本电路设计的通用性,因此,任何OTL或OCL输出的双功率放大集成电路,都可以与差放放大器的B、C两端驳接,从而构成BTL放大器。读者如果有兴趣的话,还可以插入RC衰减式音调控制电路,将会收到更好的效果。

 
 
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