1、音響設備技術習題參考答案第1章習題參考答案1.1 什么是音響、音響設備、音響系統？在音響技術中，音響是特指通過放音系統重現出來的聲音。例如通過組合音響重現CD片或磁帶中的音樂、歌曲及其他聲音，又如演出現場通過擴音系統播放出來的歌聲和音樂聲等，都屬于音響疇。音響設備是指對音頻信號能夠進行變換、放大、記錄、重放、修飾、還原等處理的設備。如話筒、功放、錄音機、調諧器、CD機、揚聲器等，都是音響設備。能夠重現聲音的放音系統，稱為音響系統。例如由CD機、功率放大器和揚聲器所組成的音響系統。1.2 高保真音響系統有哪些重要屬性？高保真音響系統有3個重要的屬性。(1) 如實地重現原始聲音。(2) 如實地重現

2、原始聲場。(3)能夠對音頻信號進行加工修飾。1.3 音響技術的現狀有什么特點？音響技術的現狀的特點主要有：高保真（Hi-Fi）化、立體聲化、環繞聲化、自動化、數字化。1.4 高保真音響系統由哪些部分組成？各部分的主要作用如何？高保真音響系統通常由高保真音源、音頻放大器和揚聲器系統這3大部分組成。各部分的主要作用是：高保真音源：為音響系統提供高保真的音頻信號。如調諧器、錄音座、電唱機、CD唱機、VCD、DVD影碟機和傳聲器等。音頻放大器：對音頻信號進行處理和放大，用足夠的功率去推動揚聲器系統發聲。音頻放大器是音響系統的主體，包括前置放大器和功率放大器兩部分，必要時可以插入圖示均衡器等輔助設備。揚

3、聲器系統：將功率放大器輸出的音頻信號分頻段不失真地還原成原始聲音。揚聲器系統由揚聲器、分頻器和箱體三個部分組成。揚聲器系統對重放聲音的音質有著舉足輕重的影響。1.5 音響設備中的頻率圍、諧波失真、信噪比的含義是什么？頻率圍：也稱為頻率特性或頻率響應，其含義是指各種放聲設備能重放聲音信號的頻率的圍，以及在此圍允許的振幅偏差程度（允差或容差）。頻率圍越寬，振幅容差越小，語言和音樂信號通過該設備時的頻率失真和相位失真也就越小，則音質也就越好。諧波失真：由于各音響設備中的放大器存在著一定的非線性，導致音頻信號通過放大器時產生新的各次諧波成分，由此而造成的失真稱為諧波失真。諧波失真使聲音失去原有的音色，

4、嚴重時使聲音變得刺耳難聽。信噪比：又稱信號噪聲比，是指有用信號功率與噪聲功率之比，記為S/N，通常用分貝值（dB）表示。信噪比越大，表明混在信號里的噪聲越小，重放的聲音越干凈，音質越好。1.6 人耳聽覺的頻率圍、聽閾、痛域分別是多少？人耳聽覺的頻率圍為20Hz20kHz，其中對中頻段14kHz的聲音最為靈敏，對低頻段和高頻段的聲音則比較遲鈍。對于低于20Hz的次聲和高于20kHz的超聲，即使強度再大，人耳也是聽不到的。人耳的聽閾是指能夠聽得到的聲音的最低聲壓值，它和聲音的頻率有關。在良好的聽音環境中，聽力正常的青年人，在8005000Hz頻率圍的聽閾十分接近于0分貝（20µPa）的聲

5、壓值。人耳的痛域是指使耳朵感到疼痛的聲壓值，它與聲音的頻率關系不大。通常聲壓級達到 120dB時，人耳感到不舒適；聲壓級大于140dB時，人耳感到疼痛；聲壓級超過150dB時，人耳會發生急性損傷。1.7 什么是聲音的三要素？它與聲波的幅度、頻率和頻譜的對應關系如何？聲音的特征主要由音量、音調、音色這三個要素來表征。音量是指聲音的大小；音調是指聲音調子的高低；音色是指聲音的特色。音量的大小主要取決于聲波的振幅；音調的高低主要取決于聲波的基波頻率；音色的特色主要取決于聲音的頻譜結構。1.8 分別說明聽覺等響特性、聽覺閾值特性、聽覺掩蔽特性的含義。聽覺等響特性是反映人們對不同頻率的純音的響度感覺的基

6、本特性：一是人耳對34kHz頻率圍的聲音響度感覺最靈敏；二是人耳對低頻和高頻聲音的靈敏度都要降低；三是聲壓級越高，不同頻率的純音的響度感覺的差別越小，等響特性越趨于平坦。聽覺閾值特性是指人耳對不同頻率的聲音具有不同的聽覺靈敏度的特性：正常人能聽到的聲音強度圍為0140dB；人耳在800Hz5kHz頻率圍的聽閾十分接近于0dB(聲壓為20µPa)，而對100Hz以下的信號或18kHz以上的信號的聽覺靈敏度卻大大降低，可覺察的聲級明顯高于800Hz5kHz的中音頻段。聽覺掩蔽特性，是指一個較強的聲音往往會掩蓋住一個較弱的聲音，使較弱的聲音不能被聽到。這種掩蔽特性有頻域掩蔽和時域掩蔽：頻域

7、掩蔽是指一個幅度較大的頻率信號會掩蔽相鄰頻率處的幅度相對較小的頻率信號，使小信號不能被聽不見；時域掩蔽是指在時間上，一個強信號會掩蔽掉前后一段時間的較弱的聲音，使之不能被聽到。1.9 什么是立體聲？立體聲的成分如何？立體聲有哪些特點？立體聲是指具有方位感、層次感、臨場感等空間分布特性的聲音。用立體聲音響技術來傳播和再現聲音，不僅能反映出聲音的空間分布感，而且能夠提高聲音的層次感、清晰度和透明度，明顯地改善重放聲音的質量，大增強臨場效果。立體聲的成分可以分為三類：第一類為直達聲，直達聲是指直接傳播到聽眾左、右耳的聲音；第二類為反射聲，它是指從音樂廳的表面上經過初次反射后，到達聽眾耳際的聲音，約比

8、直達聲晚十幾到幾十毫秒到達人耳；第三類為混響聲，它是指聲音在廳堂經過各個邊界面和障礙物多次無規則的反射后，形成漫無方向、彌漫整個空間的裊裊余音。反射聲和混響聲共同作用，綜合形成現場環境的音響氣氛，即產生所謂臨場感。立體聲的特點主要有：(1)具有明顯的方位感和分布感。(2)具有較高的清晰度。(3)具有較小的背景噪聲。(4)具有較好的空間感、包圍感和臨場感。 1.10 什么是環繞立體聲？它與雙聲道立體聲有什么區別？環繞立體聲一種能使重放的聲場具有回旋的、繚繞的、空間的環繞感覺，使聆聽者猶如置身于真實的實際聲場中的多聲道立體聲系統。 環繞立體聲與雙聲道立體聲相比，不同之處在于它除了具有前方的左右主聲

9、道外，還增加了后方的環繞聲道，因而大大增強了聲像的縱深感和臨場感。通常所指的環繞聲，就是指聲場中位于聆聽者后方的聲場，這個后方聲場主要由混響聲構成，其特點是無固定方向，均勻地向各個方向傳播。第2章習題參考答案2.1調諧器的主要性能指標有哪些？什么叫靈敏度？什么叫選擇性？調諧器的主要性能指標有：接收頻率圍、靈敏度、選擇性、不失真輸出功率等。靈敏度是指調諧器正常工作時能夠接收微弱無線電波信號的能力的大小。靈敏度高的調諧器能夠收到遠地的電臺信號或微弱信號，而靈敏度低的調諧器則收不到。靈敏度的數值越小，表示接收微弱信號的能力就越強。選擇性是指調諧器選擇電臺信號的能力，即調諧器分隔鄰近電臺信號的能力。選

10、擇性好的調諧器表現為，接收信號時只收到所選電臺的信號，而無其他電臺的信號干擾。2.2 輸入電路的作用是什么？簡述選臺的工作原理。輸入電路的主要作用是選頻。即從接收下來的各種不同頻率的信號中選出所要接收頻率的電臺信號，并抑制掉其他無用信號及各種噪聲與干擾信號。輸入電路選臺的工作原理是利用由LC諧振電路的選頻特性進行的。當磁性天線或外接天線所產生的感應電動勢饋入到輸入回路中，輸入回路的電感L與可變電容C組成的LC串聯諧振電路，其諧振頻率為：=1/（2），調節可變電容C使回路諧振在某一電臺的頻率上，這時，該電臺信號在L上的感應電動勢最強，則該頻率的電臺信號就被選擇出來，并經互感耦合將電臺信號送入后級

11、變頻電路。2.3 變頻電路的作用是什么？輸入信號、本振信號、中頻信號的頻率之間有什么關系？變頻電路的主要作用是變換電臺信號的載波頻率。即將輸入電路選出的各個電臺信號的載波都變為固定的中頻（465kHz），同時保持中頻信號的包絡與原高頻信號包絡完全一致。輸入信號、本振信號、中頻信號三者之間的頻率關系是：本振頻率信號f本與輸入頻率信號f入通過混頻器差出中頻信號f中，即f本-f入=f中。2.4 在超外差式調諧器中，為什么要選擇差頻信號作為中頻信號？在超外差式調諧器中，根據混頻原理，其混頻器的輸出信號含有兩個輸入信號的和頻分量（本振信號f本輸入電臺信號f入）和差頻分量（f本-f入），這二個信號都是混頻

12、的結果，都能使信號的載波頻率進行變換。但因為和頻分量的頻率信號要比輸入的電臺信號f入的頻率高，不利于放大器對信號的放大，而差頻信號的頻率可以比輸入電臺信號的載波頻率低得多，因而通常選擇差頻分量作為混頻器的輸出，送到后級的中放電路進行放大。2.5 畫出調幅超外差式接收電路方框圖，簡述信號接收處理過程。超外差式調幅接收電路由輸入電路、高放電路（中低檔機無此電路）、變頻電路（混頻器和本振）、中頻放大電路、檢波電路、自動增益控制（AGC）電路等組成。由檢波器輸出音頻信號到后面的功率放大器。其電路組成方框圖如下：信號接收處理過程：輸入電路從天線接收到的眾多無線信號中選出所要接收的電臺頻率信號，經高頻放大

13、電路放大后送入變頻級的混頻器，送入混頻器的還有本機振蕩器產生的等幅高頻振蕩信號，其頻率總比接收來的電臺信號頻率高465kHz。在混頻器中對輸入的兩路信號進行混頻處理后，產生載頻為465kHz的中頻（差頻）信號，送入中頻放大電路，然后由中頻放大器將幅度放大到檢波電路所需要的幅度后，再送入檢波器。檢波器對中頻調幅波進行解調，得到音頻信號，再經過音頻電壓放大電路和音頻功率放大電路放大后，送入揚聲器還原成聲音。AGC電路為自動增益控制電路，用于當輸入強弱不同的電臺時，通過自動調節中放電路增益，使檢波器輸出的音頻信號幅度基本不變，以防強信號時，電路出現飽和失真。2.6 中頻放大電路的主要作用是什么？中放

14、電路對整機靈敏度和選擇性的影響如何？中頻放大電路的主要作用是放大和選頻。即將變頻電路送來的465kHz中頻信號進行放大，以提高整機的靈敏度；同時，還要通過選頻回路對中頻信號進一步篩選，以提高整機的選擇性，然后將篩選出來的經放大的中頻信號送到檢波電路去檢波。中放電路性能的優劣，對整機的靈敏度和選擇性等技術指標有著決定性的作用。中放級增益越高，整機靈敏度越高，中放級應具有6070dB的增益；中放電路的選擇性越好，抑制鄰近電臺信號的串擾也就越好，通常要求中放電路的選擇性在2040dB。2.7 同步檢波器的電路結構如何？簡述同步檢波器的工作原理。同步檢波器主要由雙差分模擬乘法器構成，其電路結構如下圖所

15、示。工作原理：模擬乘法器有兩個輸入端、一個輸出端。一個輸入端送入中頻調幅信號，調制的包絡為音頻信號；另一個輸入端送入中頻載波信號，該中頻載波信號與調幅信號中的中頻載波信號同頻同相。模擬乘法器將兩個輸入信號進行乘法處理，經乘法處理后在輸出端得到這兩個信號的和頻分量和差頻分量，再經低通濾波器濾除和頻（高頻成分）分量后，就得到差頻分量，因為兩個輸入信號的載波頻率和相位相同，使差頻后的載波頻率為0，因此其輸出信號為調幅中頻信號的包絡，該包絡就是音頻信號。在電路中，從中頻放大電路輸出的中頻調幅信號一路直接送往雙差分模擬乘法器，另一路送到限幅放大電路，限幅放大電路外接一個中頻選頻網絡，可以從中頻調幅信號中

16、取出中頻等幅信號后再送往模擬乘法器，該中頻等幅信號必然與調幅信號中的中頻載波同頻同相。這樣，在模擬乘法器的輸出端就將調幅信號中的調制信號（音頻信號）解調出來。2.8 什么叫調頻？調頻廣播有哪些特點？調頻是指用低頻信號（音頻信號）去調制高頻載波的頻率，使高頻載波的頻率隨低頻信號的變化而有規律地變化，而高頻載波的幅度則保持不變，這一過程就稱為調頻。調頻廣播有以下幾個特點：（1）頻帶寬，音質好，動態圍大。調頻廣播電臺間隔為200kHz，音頻頻率圍可達30Hz15kHz，能夠很好地反映節目源的真實情況。（2）信噪比高，抗干擾能力強。由于調頻廣播的調制方式和限幅器、預加重、去加重等措施，使調頻廣播比調幅

17、廣播具有較高的信噪比，從而增強了抗干擾能力。（3）解決電臺擁擠問題。調頻廣播在超短波頻段，傳播半徑只有50km左右，因此本地電臺與外地電臺不會引起干擾，從而解決了廣播電臺頻率擁擠的問題。2.9 畫出立體聲調頻接收機電路方框圖，簡述信號接收處理過程。立體聲調頻接收電路由輸入電路、高頻放大電路、變頻電路（混頻器和本振）、中頻放大器、限幅電路、鑒頻器、自動頻率控制（AFC）和立體聲解碼器等電路組成。電路組成框圖如下：調頻接收電路的信號接收處理過程如下：輸入回路選出所要接收的電臺信號經高頻放大后送入變頻級，變頻級將載頻變換成固定的10.7MHz中頻。中頻信號經過放大和限幅去除調頻波的幅度干擾后成為等幅

18、調頻波，然后再經過鑒頻器，解調出音頻信號，對于雙聲道調頻立體聲廣播來說，鑒頻器輸出的是立體聲復合信號，該立體聲復合信號經解碼器，分離為左、右聲道的音頻信號，再經兩路前置低放和功率放大后送入揚聲器還原成聲音。AFC電路稱為自動頻率控制電路，用來控制本機振蕩頻率，使本振頻率始終穩定在比外來信號高10.7MHz的數值上。2.10 調頻頭電路、中放和限幅電路及鑒頻器的作用各是什么？調頻頭電路的作用是選臺、高放、變頻。即接收并選出所要收聽的電臺節目信號，經高頻放大后送入混頻器，在混頻器中，電臺信號與本機振蕩信號進行混頻，把所有調頻電臺的載波頻率都變為10.7MHz的中頻，然后送入中放電路。中放與限幅電路

19、的作用是對中頻信號進行選頻放大和限幅。即對調頻頭送入的中頻信號進行進一步的選頻、放大，然后再經限幅去除調頻波的幅度干擾后使之成為等幅調頻波。鑒頻器的作用是對調頻信號進行解調。即從10.7MHz的中頻調頻波中取出音頻信號（接收立體聲廣播時，解調出立體聲復合信號）。2.11 移相乘積型鑒頻器的電路結構如何？簡述其工作原理。移相乘積型鑒頻器的電路結構由限幅器、移相器、乘法器和低通濾波器組成，其電路組成框圖如下：工作原理：限幅后得到的等幅中頻信號分成兩路，一路直接送到乘法器，另一路經過移相器后形成調頻移相信號后也被送入乘法器，移相器的作用是將信號頻率的變化變換為相位的變化。這樣使乘法器的兩路輸入信號的

20、相位產生差異，其相位差與調頻信號的頻偏成比例。在乘法器中，這兩路信號經過相乘處理后，得到的輸出信號的脈沖占空比也隨相位差的變化而變化，這種變化經低通濾波器平滑后的平均值反映出來，最終將信號的頻偏變化，轉變為信號的幅度變化，實現鑒頻作用。2.12 導頻制立體聲復合信號由哪些部分組成？它的頻譜特點和波形特點如何？導頻制立體聲復合信號由主信號M、副信號S'、導頻信號P三部分疊加而成。其中，主信號M為左右信號之和（M=L+R），副信號S'為差信號S（S=L-R）被38kHz的副載波調制的平衡調幅波，P為19kHz導頻信號，供接收機中產生38kHz副載波用。導頻制立體聲復合信號的頻譜特點

21、：（1）主信號M的頻率圍為30Hz15kHz，調制度為45%。（2）副信號S'的頻率圍為23kHz53kHz，但不包含38kHz副載波信號，副信號的調制度也為45。（3）導頻信號P的頻率為19kHz，調制度為10%。導頻制立體聲復合信號的波形特點：（1）對應于38kHz副載波的正峰值時的立體聲復合信號的包絡線，即為左信號；（2）對應于38kHz副載波的負峰值時的立體聲復合信號的包絡線，即為右信號。2.13調頻接收機中為什么設置去加重電路？在立體聲調頻接收機中為什么將去加重電路設在解碼電路的后面？在調頻廣播中，為了提高音頻信號高頻段的信噪比，一般在調頻發射之前都要對音頻信號進行預加重處理

22、，即把音頻中的高頻分量進行適當的提升。因此，在調頻接收機中，為了使音頻信號能夠恢復原來的頻率特性，必須設置去加重電路，對音頻信號進行去加重處理，即將音頻信號的高頻分量按照預加重的相反頻率特性進行衰減。這樣，經過預加重和去加重處理后，音頻信號的各種頻率成分的幅度比例沒變，而高頻端的噪聲卻大大減少了。在立體聲調頻接收機中，如果去加重電路設置在立體聲解碼電路之前，則去加重電路的高頻衰減特性，將使輸入到解碼器的立體聲復合信號中頻率圍為23kHz53kHz的副信號被濾除，致使立體聲解碼電路無法解調出左、右聲道信號，因此去加重電路應設在立體聲解碼電路之后，使該電路只對解碼器輸出的L、R音頻信號進行高頻衰減

23、，達到去加重的目的。2.14 數字調諧器有哪些特點？（1）具有自動搜索選臺、記憶選臺等智能特點。這是由于在數字調諧器中，采用了微電腦控制技術，使電子調諧實現了智能化，從而使DTS具有電臺信號的自動搜索、頻率預置、存儲記憶等多種功能，同時也使調諧操作準確、快捷而方便。（2）調諧準確，工作穩定。這是由于采用了鎖相環路技術，使電子調諧的頻率準確性和穩定性得到了明顯的提高，無頻率漂移等走臺現象的出現。（3）具有數字頻率顯示功能。由于采用了數字顯示技術，可以直接用數字來顯示所接收的電臺頻率，使調諧操作直觀、簡便，同時也便于遙控操作和輕觸式操作的實現。（4）可以實現多功能控制，且操作方便。由于采用了微電腦

24、控制技術，因此可以很方便地實現定時開機、定時關機、睡眠、靜噪調諧等多種控制功能，同時若將微電腦技術與紅外遙控技術結合，還可以實現遙控操作。（5）體積小、重量輕、可靠性高、使用壽命長。由于采用了變容二極管來代替可變電容器，故無機械式調諧器中的可變電容器的機械磨損和接觸不良，大大提高了調諧器的使用壽命和可靠性，同時也無需機械式調諧器所需的刻度盤、旋鈕等傳動機構，使整個調諧系統的體積大大縮小。2.15 數字調諧器的電路組成情況如何？數字調諧器收音通道部分FM接收通道AM接收通道FM 輸入回路、FM調諧高放、FM本振、FM混頻、FM 中放、FM限幅、 FM鑒頻、立體聲解碼收通道AM 輸入回路、AM本振

25、、AM混頻、AM中放、AM 檢波（中波MW和短波SW）數字調諧控制部分鎖相環頻率合成器（PLL）微處理控制器（CPU）本振頻率合成電路數字頻率顯示電路調諧電壓搜索控制電路電臺頻率預置存儲電路數字調諧器一般由收音通道和數字調諧控制電路兩部分組成，其電路組成情況可歸納如下：2.16 集成電路TC9307AF有哪些特點？（1）存容量大。在TC9307AF部，用于數據存儲的隨機存儲器（RAM）的容量為4位×128字節，用于指令程序存儲的程序存儲器（ROM）的容量為16位×2048字節，因此，它的存容量大，其部的指令系統非常豐富。（2）輸入/輸出（I/O）接口完善。該芯片的I/O接口

26、設置十分完善，除專用的鍵盤矩陣I/O接口外，還有波段I/O接口，定時器I/O接口，LCD顯示的段信號輸出接口。此外，該芯片部還設置有LCD專用的3V穩壓器，并能直接輸出LCD各段所需的動態驅動信號。（3）選臺功能豐富多樣。既可手動升/降調諧（鋸齒波掃描方式），也可自動搜索調諧，另外還有半自動存儲選臺、存儲器掃描選臺等。（4）定時功能。具有定時開機與定時關機功能，并可同時設定；睡眠定時的設定可以從l90分鐘每隔10分鐘時間的間隔進行預置。（5）采用中頻信號自動停臺方式。該芯片部專門設置了16位通用中頻計數器輸入接口，可以將收音通道的中頻電路輸出的AM或FM中頻信號進行分頻，并檢出自動調諧停止信號

27、，使調諧搜索自動停止（即鎖臺）。且可有效地抑制干擾信號及本地特強電臺側邊峰信號的出現。（6）工作電壓低、適用圍寬。TC9307AF的工作電壓為35.5 V，IC部設置有3 V穩壓電路。可用于便攜式數字調諧收音機、收錄機、組合音響、汽車收音機等。2.17 集成電路TC9307AF具有哪些控制電路？（1）波段切換控制電路（2）調諧電壓VT控制電路（3）自動搜索調諧鎖臺控制電路（4）靜噪調諧控制電路（5）定時開/關機控制（含睡眠關機控制）電路（6）AM/FM本振信號頻率注入控制電路（7）鍵控矩陣電路2.18 簡述TC9307AF是如何實現自動搜索調諧的鎖臺控制的？當收音電路在調諧搜索電臺（包括自動掃

28、描搜索電臺）的過程中，一旦捕捉到電臺頻率信號時，收音部分的中放電路將檢測所得到的中頻信號（IF），饋送至調諧控制集成電路TC9307AF第腳（IF IN端），經部放大計數產生控制信號迫使TC9307AF的掃描搜索停止，并切斷靜噪輸出信號使TC9307AF第腳置于低電平，于是靜噪控制自動解除，收音電路的信號通路接通，實現自動掃描調諧的停臺鎖臺控制，以接收該電臺信號。第3章習題參考答案3.1 解釋以下名詞：磁性材料 磁化 磁場強度 剩磁 硬磁性材料 軟磁性材料。磁性材料：自然界中的某些物質，當受到外界磁場作用后，會暫時或永久地具有較明顯的磁性，我們稱這樣的物質為磁性材料，如鐵、鈷、鎳及一些合金等都

29、是磁性材料。磁化：原來沒有磁性的磁性材料，在外磁場作用下帶上磁性的過程稱為磁化。磁場強度：磁場強度是指磁性材料在磁化的過程中，外加磁場的強弱，磁場強度用H來表示。剩磁：剩磁是指磁性材料在磁化的過程中，當磁場強度（H）減小到零時，磁性材料部磁疇仍然保持一定程度的整齊排列，對外呈現一定的磁性，從而使磁感應強度（B）仍會保持某一數值，我們稱這部分磁性為剩磁，用Br來表示。硬磁性材料：硬磁性材料是指磁滯回線較寬，它的剩磁和矯頑力很大的磁性材料。這種材料一經磁化后便帶上磁性，若要再去磁，必須加入很大的反向磁場才行，磁滯損耗很大，它適用于存儲信號的場合。常見的硬磁性材料有三氧化二鐵（Fe2O3）、二氧化鉻

30、（CrO2）和鐵鈷合金（FeCo）等。軟磁性材料：軟磁性材料是指磁滯回線呈狹窄的帶狀，剩磁很小，因此矯頑力也很小的磁性材料。這種材料在磁性材料的磁化過程中，磁感應強度隨外界磁場強度增加而迅速增加，當外界磁場強度為零時，大部分的磁性也將隨之消失。如純鐵、硅鋼、坡莫合金、錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體等。3.2 畫出磁化曲線、磁滯回線和剩磁曲線。磁化曲線、磁滯回線和剩磁曲線都是表示磁性材料在磁化過程中磁場強度（H）和磁感應強度（B）之間的關系曲線，又稱為BH曲線，如下圖所示。圖中的Oa段曲線是磁化開始前，磁性材料不帶有任何磁性時的初始磁化曲線。圖中的abcdef反映了加入交變磁場時，磁場強度（H）和磁感應

31、強度（B）的關系，該關系表明磁性材料在反復的磁化過程中，磁感應強度（B）的變化總是滯后于磁場強度（H）的變化，其相應的BH閉合曲線稱為磁滯回線。當磁場強度從任一值變為零時，磁感應強度都有一個確定的剩磁與之對應。由此剩磁構成的磁滯回線就稱為剩磁曲線。3.3 簡述錄音座的磁帶錄音原理和放音原理。磁帶錄音與磁帶放音都是依靠磁帶（硬磁材料）緊貼在磁頭（軟磁材料）上勻速走帶來實現電信號與磁信號的相互轉換的。磁帶錄音原理：聲音經過話筒轉變為電信號，經放大器后，送入錄音磁頭，磁頭線圈通入信號電流后可以產生磁場，其大小和方向與通電電流的變化一致，因此在磁頭的縫隙周圍便會產生與聲音變化相對應的磁場，這時當磁帶以

32、一定速度緊靠著磁頭移動時，根據磁化原理可知，磁帶會被磁化，由于磁帶采用硬磁性材料制成，因此磁帶上的剩磁很大，從而把磁信號記錄下來，實現了電信號與信號的轉換。磁帶放音原理：磁帶放音過程是錄音的逆過程，它是將磁帶上記錄的磁信號通過轉換變為電信號，再經放大，由揚聲器還原成聲音。由電磁感應定律可知，線圈回路在變化的磁場中會產生感應電動勢和感應電流，線圈中感應電動勢的大小與單位時間的磁通量的變化成正比。因此在放音時，當記錄磁信號的磁帶以一定的速度經過磁頭時，磁頭鐵芯中就會有磁通穿過，該磁通的大小會隨著磁帶上的磁信號的容發生變化，使磁頭線圈產生的感應電動勢也相應地變化，從而實現了磁信號與電信號的轉換。這個

33、感應電動勢再經過放大電路放大后，最后送入揚聲器還原成聲音。3.4 什么叫偏磁？錄音時為什么要加偏磁？所謂偏磁，是指在錄音過程中，給錄音磁頭線圈加一個大小合適的穩定的直流電流或超音頻（錄音信號最高頻率的38倍）振蕩電流與音頻信號電流相疊加后一起送入錄音磁頭線圈，使磁頭縫隙產生一個附加磁場，這一過程稱為偏磁。錄音時加入偏磁，可以使錄音過程的電磁轉換的磁化過程中，使磁帶工作在剩磁曲線的線性部分，避開其非線性部分，以達到減小磁帶上磁跡波形失真的目的3.5 簡述交流抹音原理。交流抹音是利用超音頻交變磁場來抹音的。它是給抹音磁頭線圈送入一個超音頻振蕩電流，在磁芯縫隙處產生與之相對應的交變磁場，由于超音頻交

34、變磁場的頻率非常高，磁帶經過抹音磁頭的縫隙時，將被這個交變磁場反復磁化（幾十次），這樣當磁帶離開磁頭縫隙時，隨著磁頭縫隙處磁場強度分布的減小，磁帶上的剩磁也逐漸減小到零，從而達到消磁的目的。交流抹音后，磁帶上的剩磁全部被消除。3.6 什么叫恒流錄音？為什么要采用恒流錄音方式？恒流錄音是指通入錄音磁頭中的錄音電流的大小，不隨錄音信號的頻率變化而變化，即錄音電流的大小與錄音信號頻率無關。采用恒流錄音的原因是：錄音磁頭是電感元件，阻抗呈感性，磁頭感抗的大小將隨著錄音信號頻率的增加而增加，而在錄音過程的電磁變換過程中，磁帶上記錄的剩磁是與錄音電流的大小成正比的。因此錄音過程中必須在錄音磁頭上串聯一個十

35、幾千歐的大電阻，使信號的中低頻段的磁頭感抗比該電阻小得多，磁頭感抗可以忽略不計，這樣錄音電流的大小在中低頻段就與信號的頻率無關，實現了恒流錄音。3.7 什么叫微分效應？它會使放音頻響發生怎樣的變化？所謂微分效應，是指磁頭在放音過程中，磁頭輸出信號的大小u0是與磁帶上剩磁信號的變化率（頻率）成正比的，即磁頭輸出電壓u0=d/dt，這一微分關系的特性稱為磁頭放音輸出的微分效應。由于微分效應使得放音磁頭的輸出電壓正比于放音信號頻率，因此頻率每升高一倍時，放音輸出電壓也將增加一倍（增加6dB），即放音輸出頻響按6dB倍頻程（即6dB/oct）的規律直線上升，信號頻率越高，放音磁頭輸出電壓就越大。3.8

36、 為什么在錄音、放音過程中要進行頻率補償？分別畫出錄音、放音頻率補償特性曲線。在錄音時，一是錄音磁頭在電磁變換過程中磁頭呈感性，因此在信號的中低頻段需要進行恒流錄音，使錄音電流的大小與信號頻率無關；二是在錄音信號的高頻段，錄音磁頭存在多種高頻損耗，且頻率越高，磁頭損耗就越大，記錄到磁帶上的剩磁信號也就越小，因此錄音輸出電路中要對錄音高頻信號進行提升處理。根據上述二點原因，在錄音過程中必須對錄音輸出電路送到錄音磁頭的電流的頻率特性進行補償，使錄音電流的中低頻段恒流而高頻段提升，其補償特性應如下圖的B曲線所示，這樣記錄到磁帶上的剩磁信號的頻率特性才是均衡的。在放音時，由于放音磁頭的微分效應和高頻損

37、耗，使放音磁頭輸出的電壓的頻率特性如下圖的A曲線所示，中低頻段呈6dB/倍頻程變化，高頻段的輸出下降。為此，在放音電路中必須設置放音頻率補償電路，該電路在中低頻端的頻率補償特性與放音磁頭的頻率特性相反，放音電路的中低頻輸出呈6dB/倍頻程上升，如下圖的C曲線所示，另外根據磁帶的磁性材料，在放音頻率補償曲線中設置兩個轉折頻率點，對于普通磁帶，低端轉折頻率為50Hz，高端轉折頻率為1.3kHz；而放音磁頭的高頻損耗，則由放音磁頭與所并聯的電容所構成的LC諧振電路進行補償；這樣就使得在錄音和放音過程中，總的音頻信號的頻率特性呈均衡狀態，如下圖的D所示。錄放音頻率特性曲線：A：放音磁頭輸出電壓頻率特性

38、。B：錄音輸出電流頻率補償特性。C：放音均衡電路頻率補償特性。D：錄、放音過程總的頻率特性。3.9 試述驅動機構的錄/放音恒速走帶過程。當按下錄/放音鍵時，機芯開關接通了電機的工作電源，電機轉動，通過橡膠皮帶驅動飛輪轉動，與飛輪固定在一起的主導軸隨之轉動，同時裝有磁頭和壓帶輪的磁頭滑板移動，使磁頭接觸到盒式磁帶，壓帶輪壓向已穿過磁帶盒的主導軸，將磁帶壓貼在主導軸上。勻速轉動的主導軸和壓帶輪靠摩擦力帶動磁帶恒速走帶。磁帶在主導機構驅動下恒速走帶的同時，供收帶機構也使供帶盤、收帶盤勻速轉動。磁帶因受供帶盤的阻力而具有一定的反力，使磁帶不致松散。與此同時，橡膠皮帶帶動力輪轉動，其收帶小軸在按下放音鍵

39、時已靠至收帶盤的橡膠外緣上，因而使收帶盤在收帶小軸驅動下轉動，將主導軸送來的磁帶平滑地收卷起來。恒速走帶過程可見下圖所示。3.10 以D系列集成電路立體聲收錄機為例，畫出其電路結構框圖，簡述各部分電路的作用。熊貓SL-861型雙卡臺式立體聲收錄機，是典型的D系列集成電路立體聲收錄機。整機電路主要由收音電路、錄放電路和音頻放大電路3部分構成，該機的電路結構框圖如下：各部分的作用如下：1. 收音電路D7335P：FM調頻頭電路；D7640P：AMFM中頻電路，包括AM檢波和FM鑒頻電路；D7343P：立體聲解碼電路。2. 錄放電路（1）錄放卡電路D7668P（IC101）：錄/放均衡放大集成電路；

40、BG103BG104：放音輸出放大器；超音頻偏磁振蕩器。（2）放音卡電路D7668P（IC201）：放音均衡放大集成電路；TC9165：自動選曲電路；BG204：話筒前置放大器。3. 音頻放大電路BG301BG302：音頻前置放大器；D7796P（IC601IC602）：雙五段圖示均衡器；D7240P（IC301）：功率放大器；AN6884（IC801）：電平顯示器。3.11 ALC電路的作用是什么？畫出電路的組成框圖，簡述其工作原理。ALC電路是錄音座在錄音狀態下自動調整錄音電平的電路，其作用是防止大信號時錄音放大器產生過荷失真。ALC的電路框圖如下圖所示，它由整流電路、延時電路和控制電路3

41、部分組成。ALC電路的工作原理：當錄音輸入信號較弱時，錄音輸出信號也較弱，不能使這3部分電路工作。輸入信號全部加到錄音放大電路的輸入端，此時錄音信號能夠獲得較大的增益，使小信號的信噪比提高。當錄音輸入信號較強時，錄音輸出信號也較強。信號經過整流、延時后，使控制電路起控，從而使錄音輸入信號得到衰減，使增益降下來，達到自動控制錄音電平的目的。3.12 試分析自動選曲電路的工作原理。自動選曲電路是在快進或倒帶狀態下根據磁帶上節目之間的間隙來確定某一放音節目的起始位置的。其自動選曲電路的工作原理為：自動選曲系統在選曲時，先按下放音鍵，這時電路處于放音狀態，然后再按下快進或倒帶鍵，壓帶輪離開主導軸，機芯

42、部分處于快進或倒帶狀態，同時放音磁頭稍向后退，磁帶微貼著磁頭快速走帶，放音磁頭仍然能感應出節目信號，這樣電路和機芯處于選曲狀態。當磁帶到達節目開始或結束位置時，由于節目之間留有35 s的空白段，在這一空白段磁頭感應不到信號，導致自動選曲電路產生一個脈沖信號，由該脈沖來驅動機芯的電磁鐵動作，使相應的快進或倒帶機構停止，電路和機芯恢復放音狀態，最終完成自動選擇節目容的目的。3.13 試分析雙卡連續放音控制電路的工作原理。錄音座的連續放音功能有兩種類型：由A卡到B卡的磁帶單方向的連續放音；A卡或B卡中磁帶的雙向連續放音。雙卡間的磁帶單方向連續放音的控制原理較為簡單，只需將兩個卡的放音鍵都按下，當一個

43、卡放音結束時，由自停機構自動釋放該卡放音鍵，并控制另一卡自動進入放音狀態即可。磁帶的雙向連續放音，是指磁帶正向走帶時，1、2磁跡工作；當正向走帶結束時，在控制電路的控制下能夠自動反向走帶，此時3、4磁跡工作。在放音時為了使磁帶不需要翻面而能交替連續放音，實際上是借助磁頭能自動換向來達到目的。能夠進行自動換向連續放音的錄音座機芯與控制電路必須具備以下基本要求。（1）磁帶能按標準速度朝兩個方向行走。（2）不論哪個方向走完，磁帶都能發出換向指令。（3）換向指令發出后，磁帶立即反向行走，同時磁頭的工作磁道切換到磁帶上的另2個磁跡。磁帶的雙向連續放音的控制方式主要有磁頭旋轉式，磁帶移動式，磁帶換向式三種

44、。3.14 試分析全邏輯機芯操作控制電路的工作原理。TC9121P是典型的全邏輯機芯控制集成電路，以TC9121P為核心配合電子開關LC4066C所構成的電路，可實現三種自動控制功能：斷電自動停機控制，自動放音控制，自動倒帶控制。控制電路如圖所示，工作原理分述如下：（1）自動停機控制電路的工作原理。A201的選通（禁止）輸入端腳由直流工作電壓+VCC供給，在有電壓時A201正常工作，當斷電時，A201的腳為低電位，A201由工作狀態轉為停止狀態，實現自動停機控制。（2）自動放音控制電路的工作原理。當循環放音開關S1置于圖中所示位置（ON）時，A201的腳（自動放音）、腳（自動倒帶）均為低電平。

45、在倒帶時，A201的腳（倒帶輸出）為高電平，經R2加到A203的腳，使A203電路中的電子開關S4處于接通狀態。當倒帶結束，有自停脈沖輸入到A203的腳，通過S4從腳輸出，加到A201的腳Y端，腳為低電平，為有效觸發，通過A201輸出放音指令，機器自動進入放音狀態，完成自動放音控制。（3）自動倒帶控制電路的工作原理。圖示電路中的循環放音開關仍在圖示（ON）位置，使A201的腳（自動倒帶）被S1接地而為低電平。在放音時，A201的腳輸出高電平，經R3加到A203的腳，使部電路中的電子開關S3處于接通狀態，這樣，當放音結束時，有自停脈沖輸入，加到A203的腳，通過S3從腳輸出，加到A201的腳X端

46、，A201的腳為低電平，通過TC9121P使機芯由放音轉為倒帶狀態，完成自動倒帶控制。第4章習題參考答案4.1 前置放大器的功能是什么？有哪些基本組成部分？各部分有何作用？前置放大器功能有兩個：一是要選擇所需要的音源信號，并放大到額定電平；二是要進行各種音質控制，以美化聲音。前置放大器的基本組成有：音源選擇、輸入放大和音質控制等電路。各部分的作用：音源選擇電路的作用是選擇所需的音源信號送入后級，同時關閉其他音源通道。輸入放大器的作用是將音源信號放大到額定電平，通常是1V左右。音質控制的作用是使音響系統的頻率特性可以控制，以達到高保真的音質；或者根據聆聽者的愛好，修飾與美化聲音。4.2 功率放大

47、器的作用是什么？有哪些基本組成部分？主要的性能指標有哪些？功率放大器的作用：一是對各種音源輸出的音頻信號進行加工處理和不失真放大；二是對音頻信號進行功率放大，使之達到足夠的功率去推動揚聲器發聲。功率放大器的基本組成：由激勵級、輸出級和保護電路等基本電路所組成。激勵級用來提供足夠的電壓增益或功率增益，以便能激勵功放輸出級；輸出級用來產生足夠的不失真輸出功率；保護電路用來保護輸出級的功率管和揚聲器，以防過載損壞。功率放大器的主要性能指標有：過載音源電動勢；有效頻率圍；總的諧波失真；輸出功率。4.3 試簡述圖4-3所示電子開關選擇電路的工作原理。圖4-3所示為飛利浦公司生產的TDA1029音源電子開

48、關選擇電路。該音源電子開關可以輸入四組立體聲信號，當它的“控制開關”扳到開路時，第一組信號通過；當11腳接地時，第二組信號通過；當12腳接地時，第三組信號通過；當13腳接地時，第四組信號通過。這種開關的插入損耗為零，失真小于0.01，通道隔離度不劣于79dB，信噪比大于120dB，最大輸入信號可達6V。4.4 試簡述圖4-8所示RC負反饋式高低音控制電路的工作原理。在圖4-8電路中，由于各電容的容抗的大小在低音、中音和高音時不同，因此調節RP1 和RP2時，從電位器上分壓輸出的音頻信號的高低音的效果就會不同。RP1是低音控制電位器，這是因為與RP1相連接的電容的容量較大，中頻和高頻時的容抗與R

49、P1的阻值相比要相對小得多，只在低頻時呈現與RP1在同一數量級的容抗，因而調節RP1對中音和高音的影響不大，而對低頻信號的影響較顯著；RP2是高音控制電位器，這是因為與RP2相連接的電容的容量較小，只在高頻時呈現與RP2在同一數量級的容抗，因而調節RP2對中音和低音的影響不大，而對高頻信號的影響較顯著。另外，該電路利用信號通路的阻抗變化及負反饋通路的阻抗變化的雙重作用來增強RP1和RP2的控制效果，使得高、低音的調節圍進一步變大，調節的效果更為明顯。4.5 電子音量控制電路有何優點？試以圖4-10為例，說明音量控制原理。電子音量控制電路的主要優點有三個：一是可以實現無噪聲音量控制，這是因為電子

50、音量控制電路采用調節直流偏置電壓而間接實現音量控制的方法，從而克服了電位器音量控制電路的電位器轉動噪聲；二是可以避免電位器連接線因屏敝不良而引起的交流干擾噪聲。三是電子音量控制電路還可方便地實現紅外遙控。圖4-10所示電路為偏流調節型音量控制電路。電路中V1和V2構成差分放大器，V3提供偏置電流，電位器RP用來調節V3的偏置電流。音頻信號ui由C1耦合至V1基極，經差分放大后從V1集電極輸出，其電壓增益受V3提供的偏置電流控制。當電位器RP的滑動觸點從下端向上移動時，V3基極偏置電流逐漸增大，使V3和V1、V2 的偏置電流隨之逐漸增大，從而使差分放大器的電壓增益隨之提高，達到控制音量之目的。4

51、.6 試簡述圖4-14所示電平指示電路的工作原理。圖4-14所示是由TA7666P組成的雙聲道電平指示電路。TA7666P為雙列5級電平指示驅動集成電路，它具有兩路輸出，可同時驅動5×2只兩列發光二極管，多被立體聲音響設備用于雙聲道指示器。左/右聲道的音頻信號分別由集成電路的16腳和1腳輸入，經前置放大器AMP1/AMP2放大后由射隨器輸出，通過15腳和2腳外接的C3、C4的濾波作用，在15腳和2腳上形成反映輸入信號大小的直流電平信號，并分別饋送至左右路各個電壓比較器的同相輸入端，與電壓比較器反相輸入端所接的參考電壓進行比較。當輸入的音頻信號由小增大時，電壓比較器相繼點亮VD1VD5

52、和WD1'VD5'等發光二極管，進行電平顯示。習慣上把第四只發光二極管的開啟電平規定為0dB，因此，VD1VD5和WD1'VD5'點亮時所表示的音量電平值分別為-13dB、-8dB、-3dB、0dB、+3dB。4.7 圖示均衡器有何作用？它與音調控制電路有何區別？圖示均衡器也稱為多段頻率音調控制電路，其作用是它可以對整個音頻圍的若干個頻率點為中心的頻段分別進行控制。根據頻率分段的多少可以分為5段、7段、10段、15段、27段、31段等幾種。圖示均衡器與音調控制電路的區別是：它可以根據音樂節目的特點及聆聽者的愛好，通過多個推拉式電位器分別對若干頻段的電平進行提升或

53、衰減，從而實現對音質的精細調整。而音調控制電路一般只能進行高音及低音這兩個頻段的電平進行調節控制。4.8 OTL、OCL、BTL電路各有什么特點？怎樣判斷功率放大器屬何種電路？OTL(Output Transformer Less)電路，稱為無輸出變壓器功放電路。是一種輸出級與揚聲器之間采用電容耦合而無輸出變壓器的功放電路，它是高保真功率放大器的基本電路之一，但輸出端的耦合電容對頻響也有一定影響。OTL電路的主要特點有：采用單電源供電方式，輸出端直流電位為電源電壓的一半；輸出端與負載之間采用大容量電容耦合，揚聲器一端接地；具有恒壓輸出特性，允許揚聲器阻抗在4、8、16之中選擇，最大輸出電壓的振

54、幅為電源電壓的一半，即1/2 V CC，額定輸出功率約為/(8RL)。OCL(Output Condensert Less)電路，稱為無輸出電容功放電路，是在OTL電路的基礎上發展起來的。OCL電路的主要特點有：采用雙電源供電方式，輸出端直流電位為零；由于沒有輸出電容，低頻特性很好；揚聲器一端接地，一端直接與放大器輸出端連接，因此須設置保護電路；具有恒壓輸出特性；允許選擇4、8或16負載；最大輸出電壓振幅為正負電源值，額定輸出功率約為/(2RL)。需要指出，若正負電源值取OTL電路單電源值的一半，則兩種電路的額定輸出功率相同，都是/(8RL)。BTL（Balanced Transformer

55、Less）電路，稱為平衡橋式功放電路。它由兩組對稱的OTL或OCL電路組成，揚聲器接在兩組OTL或OCL電路輸出端之間，即揚聲器兩端都不接地。BTL電路的主要特點有：可采用單電源供電，兩個輸出端直流電位相等，無直流電流通過揚聲器，與OTL、OCL電路相比，在相同電源電壓、相同負載情況下，BTL電路輸出電壓可增大一倍，輸出功率可增大四倍，這意味著在較低的電源電壓時也可獲得較大的輸出功率，但是，揚聲器沒有接地端，給檢修工作帶來不便。功率放大器電路形式的判斷：可根據功放對管的輸出端與揚聲器的接法來判斷其電路結構形式。OTL功放電路的輸出端的直流電位為電源電壓的一半，揚聲器一端接地，另一端通過大容量耦

56、合電容與功放輸出端相接；OCL功放電路采用雙電源供電，使其輸出端的直流電位為零，揚聲器一端接地，另一端直接與功放輸出端相接；BTL功放電路采用兩個功放對，揚聲器直接連接在兩個功放對的輸出端，不需要耦合電容。4.9 試簡述圖4-20所示典型OTL功放電路的工作原理。圖4-20所示為典型OTL功放電路。V1、V2構成輸入級差分電壓放大器，V3及其集電極負載支路構成推動級放大器，V4、V5和R10為輸出管提供靜態偏置電壓，保證輸出級工作在甲乙類狀態，以避免交越失真。V6 V9構成復合晶體管互補對稱式OTL電路。由于復合管的性質決定于第一只晶體管，因此V6和V7等效為NPN管，V8和V9等效為PNP管

57、。在信號的正負半周，上下兩組復合管輪流導通，推挽工作，其輸出電流都流過揚聲器SP1，產生聲音。R8、R9和C6構成自舉電路，以提高正向輸出電壓幅度。R7、C4、R6和C3構成交流負反饋網絡，以改善諧波失真并展寬有效頻率圍；R7還構成直流負反饋，不僅為V2提供基極偏置電壓，還能穩定輸出端直流電位。C4具有超前相位補償作用，以防止高頻自激。C5具有滯后相位補償作用，稱為消振電容。4.10功率放大器保護電路有幾種形式？試分析圖4.31切斷負載式保護電路的工作原理。常用的電子保護電路有切斷負載式、分流式、切斷信號式和切斷電源式等幾種形式。圖4.31是一個橋式檢測切斷負載式保護電路。切斷負載式保護電路主要由過載檢測及放大電路、繼電器兩部分所組成。當放大器輸出過載或中點電位偏離零點較大時，過載檢測電路輸出過載信號，經放大后啟動繼電器動作，使揚聲器回路斷開。第5章習題參考答案5.1 調音臺主要由哪些部分組成？調音臺的