自己的音响工程

ID:75263 · 发表于 2015-6-9 04:03

提到音乐，我相信每个人的心底都会存在某首不可抹掉的曲目，每每听起，便会想起那年今日。岁月流逝了许多，但是歌声却将记忆悄悄地隐藏起来，一旦触及，便溢出满满的回忆。
小时候，唯一可当做娱乐的只有那一台95年的黑白电视机。不过这些都不影响小时候的快乐生活，记忆中每天都是等中午12点钟的文体频道节目，晚上6点-8点钟的黄金节目。然而，小学6年级的时候，相伴了十多年的黑白电视机挂掉了，那一年都没有碰过电视机。不过幸运的是，小叔送我们一台录音机，而且只有一张任贤齐专辑的录音带。就这样，小小的录音机带着我和小伙伴们一起进入音乐的世界。
那时候，拥有一台双卡带录音机和DVD一直都是我很遥远的梦想。然而，从六年级的小录音机，到初中的复读机，到高中的MP3，我最终还是没有实现那个大梦想。但，梦想的路途上，音乐就是最大的精神支柱。
大四了，近邻毕业，但也有了足够的时间。有一天，在实验室里听见窗外一首自己小时候最熟悉的歌曲，便想起了那是是多么喜欢音乐啊，于是重拾录音机的梦想。当天下午便在图书馆构建我自己的“录音机”，鉴于启动此项目工作量比较大，因此起了个名称——音响工程。

图书馆——框架设计

图纸框图如下：

图1 音响工程框图

前期准备——老街淘宝

方案总体出来了，设计的难度是功放外壳的选择，一个好的放大器必须配以一个散热良好的箱体。回实验室和伙伴们交流后，居然还找到几个志同道合同学，一番交流后，第二天齐奔老街淘二手箱体去……
二手市场淘回了一个自己比较满意的箱体，网上查了一下，居然是已经绝版的美国“梵声”音响。

图2 梵声FS - 310C

图3 FS -310C内部一窥

音箱是花了150元淘回来的，6.5寸混合木料，看着还不错。只是内部没有分频器，要知道分频器可是音箱的心脏，不可缺少。于是在X宝上网购了一对分频器，输出功率160W，分频点2000HZ，重新打造自己的发烧音箱。

图4 分频器

调音及卡拉OK方面，由于近邻放假，后续还要完成飞行器的电路板，只能在X宝上选购成品的板子了。这次设计的是双通道中高低音调节的家庭音箱系统，因此选用了经典的NE5532调音电路，声音相当好，高音纤细，中音清晰，低音有力。卡拉OK板子则采用OPA275做放大,输出用双精度NE5532,卡拉OK核心采用三菱M65831,分析力好,声音自然细腻,板上还设置有混响延时调节。

图5 调音板

图6 卡拉OK板

材料准备差不多了，开始着手电路设计。

图7 整体布局图

为了使音响释放出强大的音效，电源供电电路、整流滤波电路、AVR控制电路、多路通道切换电路、功放电路还需要一一设计。花了两周多的时间，从原理到制图，从腐蚀到做板，从调试到编程，一道道工序进行着，忙且快乐着。

音响工程——电源系统

电源是整个系统的动力，稳压区电源还是经典的78xx和79xx线性输出，而功放供电去采用3组10000uF/63V大容量蓄电池，经全桥整流组成的电容池，为强悍的声音系统提供能量。

图8 音响工程——电源板腐蚀

图9 音响工程——电源板钻孔

图10 音响工程——电源板成品

为了实现四通道音频任意切换输入，我的设计是利用多路模拟开关设计成开关矩阵。在抗噪音方面，音频模拟开关MC14066B表现非常好。电路设计需要注意耦合电容的放置和布局。经测试，4路音频通道切换无杂音，无输入时几乎静音状态，切换不震荡，效果很好。

图11 莲花插座输入端原理图

图12 莲花插座输入电路板

图13 莲花插座输入调试1

图14 莲花插座输入调试2

音响工程——AVR控制中心

智能切换通道、音频频谱柱状显示、散热系统控制、保护控制这些酷炫的功能硬件难以实现，只能交给AVR控制系统。AVR单片机抗干扰能力强，运算速度快，用在这个系统上适合不过了。

图15 安装调试好后的AVR控制板

音响工程——功率放大器

功放是取决WIFI音响品质的最重要的因素，好的功放甚至是不需加任何调音的电路，那种静如深海，动则咆哮的音感，每个人都追求，但不是每个人都拥有。虽然没去上过侯哥的音响工程的课程，但是自大学起耳濡目染学长们做音响的发烧劲头，这个是灵感的源泉。主电路是设计了两个AB类功放系统，；两对NPN和PNP对管相互推挽，总功率为200W。

图16 功率放大器电路

图17 功放散热片定位钻孔

图18 功放板焊接调试1

图19 功放板焊接调试2

音响工程——工程装配

箱体的体积有限，在考虑安装美观与对对称的同时还要考虑到散热性能。打孔，雕刻，镂板，装配，不断地重复，微调。终于，整机装配完成。

图20 功放整机1

图21 功放整机2

最后环节——煲机

整个音响做出来了，将板子中心工作点微调准确，程序设计完毕后，开机第一试音，就发出了悠扬的歌曲。但是工作远远还没有完成，最后环节——煲机。煲机是指以功放额定的功率不间断得播放，将整个系统的各个模块完美融合的过程。这个过程至少是三天，每天8小时以上，一些杰出的功放系统甚至会煲机十几天才能真正煲出完美音质。