自己的音響工程

ID:75263 · 發表于 2015-6-9 04:03

提到音樂，我相信每個人的心底都會存在某首不可抹掉的曲目，每每聽起，便會想起那年今日。歲月流逝了許多，但是歌聲卻將記憶悄悄地隱藏起來，一旦觸及，便溢出滿滿的回憶。
小時候，唯一可當做娛樂的只有那一臺95年的黑白電視機。不過這些都不影響小時候的快樂生活，記憶中每天都是等中午12點鐘的文體頻道節目，晚上6點-8點鐘的黃金節目。然而，小學6年級的時候，相伴了十多年的黑白電視機掛掉了，那一年都沒有碰過電視機。不過幸運的是，小叔送我們一臺錄音機，而且只有一張任賢齊專輯的錄音帶。就這樣，小小的錄音機帶著我和小伙伴們一起進入音樂的世界。
那時候，擁有一臺雙卡帶錄音機和DVD一直都是我很遙遠的夢想。然而，從六年級的小錄音機，到初中的復讀機，到高中的MP3，我最終還是沒有實現那個大夢想。但，夢想的路途上，音樂就是最大的精神支柱。
大四了，近鄰畢業，但也有了足夠的時間。有一天，在實驗室里聽見窗外一首自己小時候最熟悉的歌曲，便想起了那是是多么喜歡音樂啊，于是重拾錄音機的夢想。當天下午便在圖書館構建我自己的“錄音機”，鑒于啟動此項目工作量比較大，因此起了個名稱——音響工程。

圖書館——框架設計

圖紙框圖如下：

圖1 音響工程框圖

前期準備——老街淘寶

方案總體出來了，設計的難度是功放外殼的選擇，一個好的放大器必須配以一個散熱良好的箱體。回實驗室和伙伴們交流后，居然還找到幾個志同道合同學，一番交流后，第二天齊奔老街淘二手箱體去……
二手市場淘回了一個自己比較滿意的箱體，網上查了一下，居然是已經絕版的美國“梵聲”音響。

圖2 梵聲FS - 310C

圖3 FS -310C內部一窺

音箱是花了150元淘回來的，6.5寸混合木料，看著還不錯。只是內部沒有分頻器，要知道分頻器可是音箱的心臟，不可缺少。于是在X寶上網購了一對分頻器，輸出功率160W，分頻點2000HZ，重新打造自己的發燒音箱。

圖4 分頻器

調音及卡拉OK方面，由于近鄰放假，后續還要完成飛行器的電路板，只能在X寶上選購成品的板子了。這次設計的是雙通道中高低音調節的家庭音箱系統，因此選用了經典的NE5532調音電路，聲音相當好，高音纖細，中音清晰，低音有力。卡拉OK板子則采用OPA275做放大,輸出用雙精度NE5532,卡拉OK核心采用三菱M65831,分析力好,聲音自然細膩,板上還設置有混響延時調節。

圖5 調音板

圖6 卡拉OK板

材料準備差不多了，開始著手電路設計。

圖7 整體布局圖

為了使音響釋放出強大的音效，電源供電電路、整流濾波電路、AVR控制電路、多路通道切換電路、功放電路還需要一一設計。花了兩周多的時間，從原理到制圖，從腐蝕到做板，從調試到編程，一道道工序進行著，忙且快樂著。

音響工程——電源系統

電源是整個系統的動力，穩壓區電源還是經典的78xx和79xx線性輸出，而功放供電去采用3組10000uF/63V大容量蓄電池，經全橋整流組成的電容池，為強悍的聲音系統提供能量。

圖8 音響工程——電源板腐蝕

圖9 音響工程——電源板鉆孔

圖10 音響工程——電源板成品

為了實現四通道音頻任意切換輸入，我的設計是利用多路模擬開關設計成開關矩陣。在抗噪音方面，音頻模擬開關MC14066B表現非常好。電路設計需要注意耦合電容的放置和布局。經測試，4路音頻通道切換無雜音，無輸入時幾乎靜音狀態，切換不震蕩，效果很好。

圖11 蓮花插座輸入端原理圖

圖12 蓮花插座輸入電路板

圖13 蓮花插座輸入調試1

圖14 蓮花插座輸入調試2

音響工程——AVR控制中心

智能切換通道、音頻頻譜柱狀顯示、散熱系統控制、保護控制這些酷炫的功能硬件難以實現，只能交給AVR控制系統。AVR單片機抗干擾能力強，運算速度快，用在這個系統上適合不過了。

圖15 安裝調試好后的AVR控制板

音響工程——功率放大器

功放是取決WIFI音響品質的最重要的因素，好的功放甚至是不需加任何調音的電路，那種靜如深海，動則咆哮的音感，每個人都追求，但不是每個人都擁有。雖然沒去上過侯哥的音響工程的課程，但是自大學起耳濡目染學長們做音響的發燒勁頭，這個是靈感的源泉。主電路是設計了兩個AB類功放系統，；兩對NPN和PNP對管相互推挽，總功率為200W。

圖16 功率放大器電路

圖17 功放散熱片定位鉆孔

圖18 功放板焊接調試1

圖19 功放板焊接調試2

音響工程——工程裝配

箱體的體積有限，在考慮安裝美觀與對對稱的同時還要考慮到散熱性能。打孔，雕刻，鏤板，裝配，不斷地重復，微調。終于，整機裝配完成。

圖20 功放整機1

圖21 功放整機2

最后環節——煲機

整個音響做出來了，將板子中心工作點微調準確，程序設計完畢后，開機第一試音，就發出了悠揚的歌曲。但是工作遠遠還沒有完成，最后環節——煲機。煲機是指以功放額定的功率不間斷得播放，將整個系統的各個模塊完美融合的過程。這個過程至少是三天，每天8小時以上，一些杰出的功放系統甚至會煲機十幾天才能真正煲出完美音質。