卡拉ok消歌聲電路和實踐

卡拉ok消歌聲電路和實踐作者：01信電(2)班葉勇濤劉敏華為了能更好的把＜＜模擬電子技術(shù)＞＞課上的理論知識運用到實踐上，我選擇了卡拉OK作為我從理論到實踐的開端.眾所周知卡拉OK能讓人著迷的地方就是能去掉原唱者的歌聲，讓自己成為主唱,著迷于自己的歌聲中.所以在這里著重分析卡拉OK消歌聲原理和電路的實現(xiàn).在文章中以”天逸”牌的AD.580卡拉OK混響器中的消歌聲電路為例子作以分析.我用(photoshop)畫了主要的電路圖，用(MATLAB)在電腦上實現(xiàn)了電路中低通濾波器并用圖直觀的展現(xiàn)了濾波的效果。消歌聲就是把碟片中原唱的歌聲消除,而保留伴音信號輸出.碟片中有由歌聲信號和伴音組成.歌聲信號的頻率一般局限在中音段及中音音段范圍內(nèi).伴音信號的頻率比較豐富，分高,中，低頻.歌聲一般定位于兩點主音響聲場中間，所以要求同時平衡地被記錄在左，右兩個聲道上,也就是說在左，右聲道上的電壓基本相等，頻率與相位也相等.對于伴音信號,由于各種樂器都有各自不同的演奏位置.因而錄制在左，右聲道上是不對稱的.一般情況下，高,中頻響的某類樂器或都位于左邊,或都位于右邊.故在左，右聲道上的錄制電壓差異很大.而低頻主導樂器(如爵士鼓,低音吉他等)位于中央?yún)^(qū)域，因此和歌聲一樣的在左,右聲道上的錄制電壓基本相等.根據(jù)以上所述，給出了框圖ao 故大 an?13IT低通萱⑴—濾波器一1.?R 當左,右信號通過差分放大器,使信號中的歌聲信號，伴音信號中的低頻信號被除去.留下伴音的中，高頻信號A.在左，右信號通過加法器(1)得到L+R的信號，通過低通濾波器使信號總的中，高頻成分被濾波器濾掉后,A、B經(jīng)過加法器(2)獲得一個完整的伴音信號.框圖a的實現(xiàn)，我以”天逸”牌AD.580卡拉OK混響器中的消歌聲電路為例.RoIC34HD"tl油IC34HCCUTiLKR3W.5LKma■iLKR33O.ILK102L■iLK-■;B32O■ilK103L■ilKIH18■iLKR32WiLK101RoIC34HD"tl油IC34HCCUTiLKR3W.5LKma■iLKR33O.ILK102L■iLK-■;B32O■ilK103L■ilKIH18■iLKR32WiLK101LLOKQ3O3\?TLCOfr!*」IC34HATLCQfrlIC3O8A■iLK(301fH323Js〒.5LKiLK1-「期]T'-J. I門睫5MMP四甘 浦MP一號為電壓跟隨器.二號為利用差分式電路的減法器.三號為放大器四號為三階壓控電源低通濾波器」\n.,."i!?『來自音源選擇的L和R信號.先由IC305D和IC305C分別進行緩沖放大,然后分別送到IC305A的反相和正相輸入端，經(jīng)IC305A相減即可消除左,右聲道中的同相位、同電壓的歌聲信號，為了不使音樂信號中的低頻也被減法器消除，設(shè)立了IC305B、C303、C304及C306等元件組成的低通濾波器，以取出音樂中的低頻信號加到IC305A的正相輸入端.Q302、Q305及Q303為消歌聲”開/關(guān)”控制管,Q302和Q305為PNP管,Q303NPN管.在消歌聲”開”狀態(tài),K2-6為高電壓,從而使Q303導通而Q302和Q305截止，經(jīng)消歌聲處理后的伴音信號經(jīng)Q303送往IC308A和IC308B的輸入端，經(jīng)IC308A和IC308B的放大后輸出.在消歌聲”關(guān)”的狀態(tài),(K2-6)為低電壓，從而使Q302和Q305導通而Q303截止的，消除歌聲的伴音信號被Q303阻斷.L和R音樂信號分別直接經(jīng)Q305和Q302送到IC308A和IC308B的輸入端，經(jīng)IC308A和IC308B分別放大后輸出.消歌聲電路中所使用TL084為一塊高輸入阻抗，高速通用的運算放大器，一塊TL084的內(nèi)部具有四塊運放，故可在電路中分別使用.TL084的內(nèi)部運算放大器采用了結(jié)型場效應管(JFET)作為差分輸入級，而且都具有內(nèi)部補償電路.圖為TL084的內(nèi)部框圖.]4 12|11 10 H]4 12|11 10 H現(xiàn)在對電路中四號三階壓控電壓源低通濾波器簡單的分析.現(xiàn)在對電路中四號三階壓控電壓源低通濾波器簡單的分析.根據(jù)上圖可得三個方程：TOC\o"1-5"\h\z{(2/R+s*c)*v1-v2/R-vi/R=0 (1)(2/R+s*c1)*v2-v1/R-v0*s*c1-v3/R=0 (2)(1/R+s*c)*v3-v2/R=0 (3)根據(jù)v1=1/(1+s*c*R)*vi; (4)由以上4個方程可得：v0/vi=((1+s*c1*R)*(1+s*c*R)-1)/(R*s*c1*(1+s*c*R)A2)=(sA2*RA2*c*c1+s*R*(c+c1))/(sA3*RA3*cA2*c1+2+2*sA2*RA2*cA2*c1+s*R*c1)以這個式子代入電路中的具體數(shù)字，經(jīng)過MATLAB處理得到以下兩個圖形：IIEZI 1-「TT「門__L___L___L_CDpn-F^z_J__L_」IIEZI 1-「TT「門__L___L___L_CDpn-F^z_J__L_」LJ1-UUlJL-..-j..L.1l_J.JXLEdI3□IOZZZZCZZIZ3ZIICCI3CZ：:Z3ZZEZiIZI□IEO————,——f—lT1rn----r~--i--i-ii-lrnr-■■-T--r-ii-tntrn I__L_i_1JJ±IJ L i__L_L1JJ±'J L二匚二I二匚二工匚口L11LIJJ__i__i_L±1LUr-i-rttrni_1J±LU i_- JI _i__i_L±1LIJi_1J±LU i__J_1 I I-LJ.J.LLIFrequencyfrad/s)(sITIITI-IEiCDmlllSELICL(sITIITI-IEiCDmlllSELICL從圖案當中可以看到:在星號所對應的頻率就是低通濾波器的截止頻率.對圖中二號差分放大電路簡單的運算分析設(shè)a端輸入Vs1,b端輸入Vs2,c端輸入Vs3.根據(jù)上圖,可得以下幾個方程：TOC\o"1-5"\h\zVN*(1/R+1/R)-V0/R-Vs1/R=0 (1)VP=1/2*(Vs2+Vs3) (2)VN=VP (3)所以1/2*(vs2+Vs3)*(1/R+1/R)-V0/R-Vs1/R=0V0=Vs2-Vs1+Vs3由式子可以看出Vs2和Vs1中的相同部分被抵消.V0中又加回了Vs3的低頻部分.根據(jù)消歌聲原理還能給出其他一些方法.比如圖：L、R信號經(jīng)放大及平衡調(diào)整后送往減I法器原唱的歌聲信號及提品伴音減法器中抵消無輸出，減法器僅輸出高、|中頻伴音信號另外,由有源低通濾波器將左、右聲道中的低頻伴音在信號取出，送到混合器中與高、中頻伴音信號相混合,從而獲得完整頻段伴音信號輸出.原理相同但方法千變?nèi)f化,要想更好的從理論變到時間.首先要學會閱讀電路原理圖.復雜的電路，原理圖往往有許多張,一般一個獨立的器材就有一張圖紙，在閱讀電路的同時首先應找出信號的輸入和輸出端.一般放大電路的輸入部分在圖紙左邊,而輸出部分在圖紙的右邊.比如在閱讀消歌聲電路時，應先找出前置放大集成電路的輸入端，也就是找出一號.然后再依次找四號低通濾波器和二號減法器.最后是三號放大電路.然后回過頭來看”開/關(guān)”控制管.對于較為復雜的電路圖，在不了解信號流程的情況下,可以先找出電路中各集成電路的型號.再找出其引腳功能資料,再將各集成電路的輸入輸出部分聯(lián)系起來，這樣就可以了解信號系統(tǒng)流程.電源部分是全由電路工作的保證，它一般在電路圖的右下方.通過找出電源部分，可以分析各單元電路公共電壓的高低.在閱讀各種功能較多的電路電路圖時，可以將電路分為許多塊,丟下次要的功能電路，先找出主信號的流程，然后再一塊一塊的閱讀各單元的功能電路.在實踐中動手是必要的,但在電路板上焊接電子元件時也需要注意很多.為了確保焊接的質(zhì)量,印制電路板上的焊點及所焊接的元件的引腳應徹底清除其表面現(xiàn)象,而元件的引腳并沒有與印制電路板上的焊接熔接，時間長就會出現(xiàn)接觸不良的故障.當清除了印刷電路板上的焊點元件上的氧化層后,還要在印制電路板及元件