五、有关音响DIY的一些内容
几款适合我们制作的高性能的功放芯片:
TDA1521/TDA1514A
TDA1521/TDA1514A是荷兰飞利浦公司专门为数字音响在播放时的低失真度及高稳度而设计推出的两款芯片。所以用来接驳CD机直接输出的音质特别好。 其中的参数为:TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时,输出功率为2×15W,此时的失真仅为0.5%。 TDA1514A的工作电压为±9V~±30V,在电压为±25V、RL=8Ω时,输出功率达到50 W,总谐波失真为0.08% 。输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信嘈比达到85dB。其电路设有等待、静嘈状态,具有过热保护,低失调电压高纹波抑制,而且热阻极低,具有极佳的高频解析力和低频力度。其音色通透纯正,低音力度丰满厚实,高音清亮明快,很有电子管的韵味。 以上两款功放的外围零件都比较少,是“傻瓜”型的功放芯片,非常适合初级发烧友组装,只要按照电路图,不需调试就可获得很好的效果。由于该芯片的输入电平比较低,我们在制作是不需前置放大器,只要直接接到我们的电脑声卡、光驱、随身听上即可。著名的电脑多媒体音箱漫步者也是采用这两种芯片。
LM3886
LM38863TF是美国NS公司(美国国家半导体公司)于90年代初推出的一款大功率音频功放芯片。 该芯片的主要参数:工作电压为±9V~±40V(推荐±25V~±35V )RL=8Ω时的连续输出功率达到68W(峰值135 W)。如果接成BLT时的输出功率可以达到100W,而它的失真小于0.03%,其内部设计有非常完善的过耗保护电路。 本人也在使用使芯片,它的音色非常甜美,音质醇厚,颇有电子管的韵味,适合播放比较柔和的音乐。 NS公司还有LM1875、LM1876、LM4766等大家都熟悉的芯片,其中LM4766是最新的,为双声道设计,内含过压、欠压、过载、超温等保护电路。其输出功率不小于2×40W.低音深沉而有弹性,颇具胆机的风格。
TDA7294
TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMSON意法微电子公司于90年代向中国大陆摧出的一款颇有新意的DMOS大功率的集成功放电路。它一扫以往线性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色,广泛应用于HI-FI领域:如家庭影院、有源音箱等。 该芯片的设计以音色为重点,兼有双极信号处理电路和功率MOS的优点。具有耐高压、低噪音、低失真度、重放音色极具亲和力等特色;短路电流及过热保护功能使其性能更完善。TDA7294的主要参数:Vs(电源电压)=±10~±40V;Io(输出电流峰值)为10安培;Po(RMS连续输出功率)在Vs=±35V、8Ω时为70W,Vs=±27V、4Ω时为70W;音乐功率(有效值)Vs=±38V、8Ω时为100W,Vs=±29V、4Ω时为100W。总谐波失真极低,仅为0.005%。 另外,SGS-THOMSON意法微电子公司还有几种代表作的功放芯片,如:TDA7295 TDA7296 TDA7264、TDA2030A(我们常用的麦蓝低音炮就是采用此芯片)等。
LM4610N
LM4610是美国国家半导体公司的高品质直流控制音响电路。它是一块利用直流电压控制音调、音量和声道平衡的立体声集成电路,并且具有3D音场处理、等响度补偿功能。该电路控制平滑流畅,音质自然流畅,高频清晰、解析力佳,其产生的3D环绕声场具有很强的三维空间感和包围感,主观感觉与SRS的效果类似。 LM4610N的主要电气参数如下:具有3 D声场处理功能和响度补偿功能。响度补偿是针对人耳在音量较小时对高低频信号的灵敏度下降,因而在不同音量时对高、低频端作适度的提升补偿,使人耳在任何响度下始终听到平坦、均衡的响应。它的电压范围是:9V~16V(典型为12伏,电流为35毫安);失真度仅0.03%;信嘈比高达80dB;频宽达250 kHz,音量调节为75dB;平衡调节为1~20dB;音调调节范围为±15dB;最大增益2dB;LM4610N具有输入阻抗高(30Ω),输出电阻低(20Ω)的优点。 用LM6410N音调控制电路对提高音质和加强低频力度及三维空间感作用突出。可以说LM4610N是组装功放系统或替换调音部分的精品。
BBE技术
BBE是一种声音增强和改善的专利技术。它的全称是Barcus-BerryElectronice,是美国BBE.sound公司于1985年开始就推出市场的新技术。一出现就得到广泛的应用,比如国外的松下、索尼,国内的TCL、创维、乐华等新一代彩电。在录音和唱片上也纷纷利用BBE技术,而一些广播电台如加拿大的广播公司、瑞士国际广播、韩国广播及日本的NHK政府开通的广播电视系统,都应用了这种技术。 高解析力BBE电路XR1075 XR1075是美国XEAR公司最新推出的高解析力 BBE芯片。是在XR1071的基础上,采用新的双极性技术,使其芯片的噪声系数更低、总谐波失真更小,而芯片的体积更小,外围元件进一步简化,高低频延伸、高频解析力增强调节范围和低频补偿范围均比XR1071更宽。高频调节范围-0.5~+13 db,低频补偿调节范围-0.5~+13db.
数码超重低音处理器M51134P
M51134P 是日本三菱公司专门为AV影音系统开发的专用超低音检测加强电路。其内部包括:频率检测、调整器、电平检测、低通滤波VCA压控放大等。原理是采用数码滤波方式检测输入信号中的低频 成分的电平的高低,加强相应低频成分并进行低频动态扩展(又压控放大器完成),其原理与一般的低通滤波器形式的重低音加强电路不同。M51134P提供的重低音效果有强烈的震撼感,特别是雷声、炮声、爆炸声等尤为突出。M51134P只是检测低于120Hz的信号,如果输入信号中没有低于120Hz的成分,则没有输出。
最新标准虚拟杜比环绕声芯片QS7779/QS7785
QS7779/QS7785是加拿大Qsound音频实验室推出的单片虚拟化环绕音效处理电路,是目前业界公认的处理效果最接近自然原声的虚拟杜比环绕芯片!QS7779为2入2出方式,QS7785为2入5出,两者内部都包括了杜比定向逻辑和DVD(AC-3)混合信号解码器,使用Qsound实验室的专利Qsurround虚拟环绕技术,并由Qsound实验室授权使用,该芯片的主要功能是:(1)如果输入的是普通的立体声信号,则进行立体声效果增强:(2)如果输入的是2声道的矩阵编码信号(杜比定向逻辑或混合AC-3信号)则先将其解码,再虚拟化合成2声道或5声道输出。 QS7779主要特点: 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器,使用2只扬声器实现虚拟化环绕声。 2.信噪比11db, 动态范围110db 。 QS7785主要特点: 1.内带杜比定向逻辑和 DVD(AC-3)混合信号解码输器,解出的环绕信号为2声道全频带,和AC-3环绕声相同,优于杜比定向逻辑系统。 2.前方采用3 D立体声增强技术,后方采用3D合成虚拟环绕技术,分两种增强方式(低增强和高增强),具有中置输出及低音增强功能。 3.使用5声道实现环绕声,也可用2声道输出方式。 4.。信噪比11db, 动态范围110db
运放(运算放大器) 我们常见或常用到有:4558(比较便宜一般用于一些随身听)。NE5532曾经被誉为运算放大器之皇。AD712K.AD827(非常不错的运放在市面上很难买到正货,听说定货也要等三个月。市面价大约100元每块)。以上的都是双运放,还有四运放如:TL084.LT058 等等。
何为杜比技术
从技术的角度讲,杜比的技术可分为模拟技术和数字技术,从使用的角度讲可分为专业技术和民用技术-有时同一技术常常在专业和民用领域都得以应用。下面的段落概要地介绍了这些技术。Technologies: A-type SR(spectral recording) Dolby Stereo AC-1 Dolby E B-type S-type Dolby Surround AC-2 C-type HX-Pro Dolby Pro Logic Dolby Digital (AC-3)
A-type(A型降噪)
杜比的第一项技术是1965年推出的杜比A型降噪技术。它是为专业录音棚录制低噪声母带而设计的。70年代初叶到中叶,它的应用拓展到电影录音棚和电影发行拷贝中以获得更佳电影声音效果。几乎每一个录音棚在制作模拟母带时,无论是为了电影还是作其它用途,都会使用杜比实验室生产的A型降噪设备。
B-type(B型降噪)
杜比B型降噪技术是1968年推出的A降噪的简化版,在高频端能降低10dB的噪音。此技术使杜比实验室的技术应用拓展到民用工业,使消费电子厂商有能力为消费者制造出具有低噪声性能的盒式录音带和录音机。杜比生产的专业B降噪编码设备可以提供给磁带复制商,以制作编码的民用B降噪磁带。另外,此技术亦授权给消费产品硬件制造厂家,他们能够从不同的半导体生产企业选择购买杜比B降噪集成电路(IC)用于生产录音卡座、便携式单放机、车载录音机等,这些产品都能够录制和/或回放带杜比B降噪编码的盒带。
C-type(C型降噪)
杜比C型降噪技术是1981年推出的,是杜比开发的第二代民用系统-基本特性是其降噪能力是B型降噪能力的两倍,同时加入其他技术特性(如频谱偏移,抗饱和等)。此技术已授权给几十家电子公司并在几乎所有家用盒式录音机和高级便携式播放机中得以应用。象B降噪技术一样,杜比也生产C降噪专业编码设备供应磁带复制商。
SR(spectral recording,频谱录音)
杜比SR技术于1986年推出,是第二代专业录音系统。它的设计不仅是为提供更高降噪能力,还同时提供许多最新技术成分以扩大录音的动态范围,使录制的母带与实际声音无异。因此SR被认为是信号处理技术而不仅是降噪技术。杜比生产SR设备供应录音和电影工业。
S-type(S型降噪)
杜比S型降噪技术是从杜比SR中派生出来的,与SR一样具有固定和非固定频段相结合、抗饱和、频谱偏移和调制控制等功能拓展。作为杜比实验室的授权技术(尽管杜比生产专业S降噪编码设备),它能保证高频降噪24dB,低频降噪10dB。高级盒式录音机基本都有杜比S降噪技术,能使消费者自录的盒带具有CD的效果。
HX Pro
杜比HX Pro技术于80年代早期推出,为改进录音质量提供高频拓展峰值储备,采用动态调节录音偏磁电平方式。此技术应用于专业和民用器材上(均为授权生产)。
Dolby Stereo(杜比立体声)
在向电影业介绍了A型降噪技术后,杜比的下一个主要贡献是杜比立体声技术。此技术能使电影制作人员利用矩阵技术在发行拷贝上拥有四个声道(左、右、中和环绕)的声音信息,并使影院在向公众放映时能够还原这四个声道的信息。杜比生产的设备用于录制杜比立体声电影,每一部影片都能应用这些设备并有相应的杜比技术支持。杜比也生产影院回放设备,这类设备已行销全世界。
Dolby Surround(杜比环绕)
杜比环绕技术是杜比立体声技术在家用产品中的应用。音像公司得到授权可以在VHS录像带和光盘上录制与电影拷贝上同样的四声道矩阵编码信息。消费电子产品厂家得到授权可以生产民用环绕声解码设备,在家庭中可以再现四个声道。
Dolby Pro Logic(杜比定向逻辑)
杜比定向逻辑是杜比授权的第二代家庭环绕系统。杜比定向逻辑最大的优势之一是使用了一个有效的中置声道及配套的扬声器。旧有的立体声系统产生的是一个虚拟的中置声道,要求听者坐在电视屏幕的正前方。如果听者的座位偏离正中,则对白听起来也是偏的。但是使用了杜比定向逻辑技术和适当放置的中置扬声器后,对白将总是定位为屏幕方向,左、右两只立体声音箱就可以有较宽的摆放空间,以得到扩展的音乐和其他声音效果。杜比定向逻辑解码器还可以更好地解码出环绕信息,这些信息由一对摆放在听者稍后处左、右两侧的扬声器表现出来。
AC-1
AC-1是杜比的第一项数字音频编码技术。1984年当降低比特率的理论刚刚提出时,一些系统供应商首先采用了此技术。AC-1是一种自适应增量调制(ADM)的更精准的形式,信号振幅随时间的变化值可被传送,而不是单纯的绝对值。除了能对振幅变化值进行编码外,亦应用了一个对动态范围进行预加重和去加重的系统,以减少可听到的编码噪声。在当时,我们今天普遍应用的数字信号处理方法尚不存在,AC-1曾被设想用于商业电视广播,解决方案是由相对复杂的编码器驱动,使用简单的因而较便宜的解码器。此技术应用于卫星和有线传输系统中。杜比实验室有自己制造和销售的编解码器,也将此技术授权给其他厂家生产和销售编解码器。
AC-2
杜比AC-2技术是基于感觉编码的自适应变换编码算法,以较低的比特率实现高质量音频,因此极大地降低了卫星和地面线路及数字音频存储媒体中的数据容量。杜比实验室研制的这项数字算法根据心理声学掩蔽效应采用了多频带方式。比特分配法为80%固定配置,20%自适应配置,使编解码的复杂程度相对降低。杜比生产应用了AC-2技术的专业编解码器(如杜比FAX),也将此技术授权给其他厂商,应用于他们的产品中。
Dolby Digital (杜比数字AC-3)
杜比数字(AC-3)技术是一项先进的感觉编码技术,用于传输和储存多达五个全频带声道的信息,另加一个低频效果声道(因其信息量少所需的比特数也较少,常将其表述为.1声道),而全部所需空间甚至少于CD上PCM线性编码的一个声道的空间。与AC-2相比,杜比数字技术是一个更加有效力也更灵活的编码系统,能够提供一系列的功能:
1) 混合功能使单声道、立体声、定向逻辑及全部5.1声道的回放均能兼容;
2) 向解码器传输动态范围控制及对白电平控制等信息;
3) 具有多种比特率操作方式。在上千部电影中和最新一代的LD中都能欣赏到杜比数字技术。杜比数字技术也被用于DVD音频声轨中,是制定于1998年的美国新高清晰度电视系统(ATSC)的音频标准,并于1999年成为欧洲数字电视标准(DVB)的可选音频制式。
Dolby E
杜比E音频编码技术可以使一路AES/EBU音频对或数字录像机(VTR)上的一对声轨传送多达八个声道的广播级质量的音频信息,用于后期制作和发行。杜比数字编码技术是将音频传送给家庭中最终听众的编码方式,杜比E与其不同,它可以允许节目被编辑,并且多次解码和再编码不会产生可听到的声音损失。杜比E同时也能在整个发行编辑过程中传送重要的音频元数据或有关音频的数据。杜比E 设备于1999年夏季问世。
杜比实验室的历史
杜比实验室是由瑞·米尔顿·杜比博士建立的。杜比博士1933年生于美国俄勒冈州波特兰市,成长于旧金山湾区。在他16岁还在高中读书时,就在Ampex公司打工。该公司是美国最早生产磁带录制设备的厂家之一。稍后,他负责开发该公司研制的世界上第一台实用录像机的电子电路部分。
1957年杜比自斯坦福大学毕业,获得英国剑桥大学提供的马歇尔奖学金,研究长波段X光。1961年他获得物理学博士学位。1963年,他接受联合国任命前往印度担任为期两年的顾问。
作为一个业余录音爱好者,杜比博士多年以来认识到在磁带上录制音频或视频信号时本底噪声对录制质量的损坏。在印度时他开始认真地思考一种降低噪声而又不损害录制质量的办法。他的这些探索成为将来杜比A降噪,B降噪和C降噪系统的基础。
1965年回到英国后,他在伦敦建立了自己的实验室用以实施他在印度时想到的方案。1968年成立了以”杜比实验室“命名的公司。尽管在公司成立的头10年工作的中心在英国,但它一直是一家美国公司。1976年,公司的主要工作挪到了旧金山。
1965年,一台杜比A型降噪器(A代表音频Audio)生产了出来。该系统的设计能针对多种音频降噪应用,尤其是可以解决录音棚中录制母带时磁带录音机产生的噪声。到1966年为止,已经有好几种降噪技术问世了,但它们都多少要损害录音质量。因此杜比博士当时面临的困难是如何使业内人士和潜在客户相信他的技术。那时,多轨录音机,从4轨,8轨,16轨到24轨,开始应用,当多轨录制的磁带进行混音时,其混录的两轨母带噪声电平比双轨直接录制的母带要高很多。
1966年1月,Decca唱片公司英国部认为杜比A型降噪器确能如杜比博士所描述地那样发挥作用,于是定购了9台杜比A301 A型降噪器,首次应用于1966年5月在维也纳录制阿什肯那齐演奏的莫扎特的一些钢琴协奏曲。1966年11月,Decca出版了第一张应用杜比A型降噪器录制的唱片-由索尔第指挥的马勒第二交响曲。
随后,录音行业开始承认并大量使用杜比A型降噪系统。一开始只用于录古典音乐,当多轨录音技术推广后,便得以更广泛的应用。不久,全世界专业和非专业人士都开始将”杜比“与高质量录音联系在一起。
让杜比发明用于民品录音机的降噪技术的呼声越来越高。在一家美国商用磁带录音机制造商KLH公司的敦促下,1967年4月杜比实验室开始研制更实用的民用降噪技术,一开始称”简化杜比系统“,后成为广为人知的杜比B型降噪技术。在杜比B降噪技术的开发接近完成时,杜比博士作出决定杜比实验室将不生产民用音频产品或称消费电子产品,而是向厂家授权杜比的技术由已经很成熟的厂家进行应用生产。到1974年底,杜比实验室的授权厂家已达47家,包括了所有消费类音响器材的主要生产厂。
此后,杜比实验室开发了一系列的技术:C型降噪,SR(频谱录音),S型降噪,HX Pro, 杜比立体声,杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-1,AC-2,杜比数字(AC-3),杜比E。这些技术被广泛应用于专业及民用音响器材,电影录音,影院回放设备,数字广播等方面。
除了设在旧金山的总部,杜比实验室目前在世界各地建立了分支机构或联络办事处:洛杉矶,伍顿巴赛(英国),伦敦,布里斯班,纽约,东京,上海,北京。
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