连续可调的无源音调控制器

文章摘要： 自从出现数码声源CD唱片之后，因其输出电平高达1V以上，足以直接驱动功率放大器，再加上人们在“越简洁音质越好”的思想指导下，对音调控制的作用也心存疑虑，于是音调电路连同前置放大器似乎开始失去存在的理由了。显然，由CD唱片、功放和音箱组成的放音系统，成本低，使用方便，音质也不错，深受广大发烧友的青睐。不过，如果由此而认为音调电路的作用有害无益，那就未必妥当了。 大家都知道，人们是根据主观听感来评判音质好坏的。而音质好坏又涉及到方方面面。除了与软件录制质量、硬件的技术指标以及房间的声学条件有关外，还与听觉的生理、心理密切有关。所有这些都会影响到人们的主观感觉

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    自从出现数码声源CD唱片之后，因其输出电平高达1V以上，足以直接驱动功率放大器，再加上人们在“越简洁音质越好”的思想指导下，对音调控制的作用也心存疑虑，于是音调电路连同前置放大器似乎开始失去存在的理由了。显然，由CD唱片、功放和音箱组成的放音系统，成本低，使用方便，音质也不错，深受广大发烧友的青睐。不过，如果由此而认为音调电路的作用有害无益，那就未必妥当了。
    大家都知道，人们是根据主观听感来评判音质好坏的。而音质好坏又涉及到方方面面。除了与软件录制质量、硬件的技术指标以及房间的声学条件有关外，还与听觉的生理、心理密切有关。所有这些都会影响到人们的主观感觉。就音质而言，这些感觉主要包括明亮度、丰满度、清晰度、力度、融合度、真实感、平衡感和空间感等。然而影响这些音质的主观感觉的客观参数中，频率响应的影响是最基本和最主要的。实际上，频率响应的变化均与上述主观感觉有关，而且还因节目源的不同而不同，也往往因人而有所不同。因此在欣赏音乐的过程中。如何方便地改变系统的频率响应来满足自己对音质的要求，应该说是音响设备必需或必备的控制功能。
    然而我们遗憾地看到，现在国内的Hi-Fi放大器几乎看不到音调控制功能。以致有些发烧友虽然采用了带音调的高档前置放大器，但在实际使用时常常把音调置于“直通”的位置上。似乎总觉得，添加了音调控制就不是“原汁原味”了。其实，我们不必拘泥于什么“原汁原味”，现在我们在CD唱片上听到的声音几乎都是经过录音师加工处理过的，早已不是“原汁原味”的了。因此在欣赏音乐时更应注重怎样才能使自己听起来更 “好听”一些。如果你想这样做，那么使用音调控制适当改变系统的频率响应是使声音变得更“好听”一些的最简单而最有效的手段。
    当然，音调控制的实际效果会因各人的实际使用情况而不同本文的目的是提请读者不要忘记音调控制的作用，不能“因噎废食”，同时为需要的读者介绍一款简单的无源音调电路的详细制作，花费不大，不妨制作后进行一番实验，以观实效。

一.电路简介
    笔者曾在本刊介绍过一种开关切换的无源音调电路。由于每一档使用一组独立的RC元件，因而元件数量颇多。这次介绍的电路由于采用连续调节方式，采用同样的RC元件，因而元件数量少，制作简单些，调节也比较精细些。图1是本电路的原理图。它是典型的衰减式RC音调电路，应用十分广泛。它的控制特性如图2所示。一般应用时，高低音控制范围在±15dB～20dB。由于是通过对中音频的衰减来提升低音或高音的，因而所需的提升量越大，该电路对中音频信号的衰减量也越大。比方说，如果要求对低音提升20dB，那么中音频至少应固定地衰减20dB。这样一来，当电路对低频不加衰减时，低音就相对于中音频提升了20dB。此外，为了防止该RC网络接入前后级其他电路时不影响预先设计好的控制特性，要求它前面的电路的输出阻抗要小，后面电路的输入阻抗要高。不过实际应用这个网络时，通常总是让它自己前后各带一级或多级高输入阻抗、低输出阻抗放大器，以满足上述阻抗匹配要求，同时弥补网络带来的插入损失，从而构成一个“有源”音调控制单元，使用也十分方便。
  
    现在要直接利用这个RC网络作为音调控制单元，即构成不带放大器的所谓“无源”音调控制，首先必须把它的插入损失降低到合理的程度上。然而插入时损失与音调控制范围有关。插入损失大，控制范围也大，但对信号衰减也大，可能使整个系统增益不足而无法实际应用；插入损失取得小，控制范围也小，有时可能满足不了提升量的要求，实际使用效果也不好。大量的使用经验表明，音调控制的最大提升量一般不宜超过6dB。因为，音调控制的提升量过大，正如大家知道的，它带来的负面影响就变得明显起来，以致可能得不偿失。换句话说，如果实际要求提升量大于10dB，那么6dB的提升量由音调控制单元提供是允许的，另外的-4dB提升量应该通过寻找产生它的源头上去解决才好。因此本文的音调电路的控制范围设定在±6dB范围内，此时它的插入损失为-6dB，这相当于使用这个音调的系统，增益将减小一半(0.5倍)，这一衰减量对大多数放大器来说是可以接受的。也就是说，不必另外再采用放大器来弥补音调电路带来的损失。

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