现代音响与调音技术实验指导书

电子信息工程专业

《音响技术》课程实验指导书

南昌科技大学[筹]通信与电子学院

2007年7月修改

目录

第一部分 绪论（楷体小二号） ........................................................................... 1 第二部分 基本实验指导 ....................................................................................... 2

实验一 常规电子仪器的操作与使用 ............................................................... 2 实验二 声学基础实验 ....................................................................................... 7 实验三 室内声压测量 ....................................................................................... 9 实验四 AM/FM 收音机的调试 ......................................................................... 11 实验五 盒式录音机芯的调整测试 ................................................................. 19 实验六 录音机放音补偿曲线测试 ................................................................. 21 实验七 功率放大器测试 ................................................................................. 23 实验八 扬声器的原理及其阻抗频率特性 ..................................................... 25 实验九 扩音机与扬声器的配接（*） ........................................................... 27 实验十 以调音台为中心的小型音响系统的设计与操作 ............................. 29 实验十一 音响系统的设计与配接 ................................................................. 33 参考文献 ................................................................................................................. 34

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第一部分 绪论（楷体小二号）

本指导书是根据《音响技术》课程实验教学大纲编写的，适用于电子信息工程、电子科学与技术应用、物理学、教育技术学等专业。

一、本课程实验的作用与任务（楷体小三号）

音响技术是电子信息工程、电子科学与技术、物理学和教育技术学等相关专业的一门重要专业课程，音响技术实验是该课程教学的重要环节。通过实验可以深化对音响技术理论的理解。熟练掌握实验的主要过程、基本方法及技巧，为今后的进一步学习、走向工作岗位奠定良好的基础。

本课程的主要任务是：

1．通过对实验对象的观察、分析和对参量的测定，学习音响技术实验知识，加深对音响技术理论的理解。

2．培养和提高学生实物（电器）的识图能力、电路分析能力。 3．培养和提高学生的科学实验能力和实验素养。

二、本课程实验的基础知识

电工电路、模拟电路、数字电路、音响技术

三、本课程实验教学项目及其教学要求

序 号 1 2 3 4 5 6 7 实验项目名称 常规电子仪器的操作与使用 声学基础实验 室内声压测量 AM/FM 收音机的调试 盒式录音机芯的调整测试 录音机放音补偿曲线测试 功率放大器测试 扬声器的原理及其阻抗频率特性 音响系统的配接 调音台的操作与使用 合 计 学 时 2 2 2 2 2 2 2 教学目标、要求 了解常规实验仪器的基本使用方法，了解失真的类型、定义及其测量方法。 体验声波声压级变化时，人对响度的感觉；体验声波频率加倍时人对音调的感觉；根据音色变化分辩出不同乐器；体验声源的方位变化。 了解声音在室内的分布。掌握室内声压的测试；室内声压频率特性测试。 掌握AM/FM收音机的高度方法。调幅部分的调整；调频部分的调整。 掌握盒式录音机机芯的调试。盒式录机音机带速误差、抖晃率的测量、调整；录音机方位角的调整。 了解录音补偿电路的工作原理；掌握录音补偿曲线的测试方法 掌握功率放大器性能的测量方法。测量功率放大器的输出功率及剩余噪声；输出功率与失真度、频率及负载阻抗的关系测试；RMS功率与PMPO功率之间的关系；阻尼8 9 10 2 2 2 20 fD概念及测量方法。 了解扬声器的阻抗频率特性。扬声器阻抗频率特性的测量；扬声器极性及直流电阻的测量 掌握音响系统的正确配接。传声器、CD机、录音机、扩音机、扬声器等音响器材的正确使用与配接方法 了解调音台的各输入、输出端子的功能，熟悉各控制按键、旋钮的名称、符号与作用；掌握调音台与其他音响设备的连接方法；掌握调音台的正确调音方法。 实验5、6任选一个做，实验9、10任选一个做，其他实验必做。

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第二部分 基本实验指导

实验一 常规电子仪器的操作与使用

一、实验目的

1. 了解常规实验仪器的基本使用方法。 2. 了解失真的类型、定义及其测量。 3. 掌握失真度测量仪的使用方法。

二、实验原理

（一）失真的概念

经过放大器放大以后的输出信号与输入信号不完全相同，称之失真 。失真可以分为频率失真、相位失真和非线性失真三种。最经常用到的是非线性失真。如果输入到放大器的是正弦信号，输出的却是非正弦信号，即输出信号中除了原有频率的正弦信号（基波）外，又增加了一系列高次谐波成分，它是由于放大电路元器件特性的非线性产生的，所以称之为非线性失真。有时也称为谐波失真。一个传输网络（例如：放大器、混频器、检波器等），如果其传输系数是频率的函数，当输入信号为非正弦波时，其输出信号中各谐波电压的比例就会发生变化，使信号失真。这种失真称为频率失真。如果一个传输网络的相移是频率的函数，当输入信号为非正弦波时，输出信号的基波与其任一次谐波之间或任意两次谐波之间原有的相移就会发生变化，使信号失真。这种失真称为相位失真。在电子技术中，一般用网络的幅—频特性来表征频率失真；用网络的相—频特性来表征相位失真。本实验只讨论非线性失真。

非线性失真的程度用非线性失真系数Kf来表示。 Kf?V22?V32???Vn2V12?100%

式中V2、V3…V n、分别表示输出信号中的2次、3次…n次谐波的有效值，V1为基波的有效值。

非线性失真系数也用来表征一个非正弦波与正弦波的差别程度，例如用非线性失真系数来说明一个正弦波振荡电路输出波形的好坏。

（二）非线性失真系数的测量

非线性失真系数的测量有许多种。例如：滤波法（基波抑制法）、选频法、交叉调制法、白噪声法（动态法）及信号的概率统计法等。我们这里介绍滤波法和选频法。

1．滤波测量法

用滤波法测量失真系数，首先将被测信号中的基波分量滤除，测出其总谐波分量的有

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效值，然后与被测信号的总有效值V相比（此有效值V较容易得到），即

K?V22?V32???Vn2V?V???V21222n?100%

严格说来，这样测得的K，与上述的Kf的定义并不一样，分母中多了谐波分量。但是，通常谐波分量远小于基波分量，两者近似相等，当失真度大于30%时，应按下式加以修正：

Kf?K/1?K2

测量非线性失真系数的仪器称为失真度测量仪。失真度测量仪的组成方法如图1所示。先将开关臵于位臵1，测量全信号的电压有效值V?V12?V22???Vn2，为方便计算，可借助输入信号调节器使总有效值V固定为1伏有效值。然后，将开关臵于位臵2，经过基波滤除电路（它是一个带阻滤波器，经过仔细调谐，使基波不能通过）后，由电子电压表测量谐波信号的电压有效值vn?V22?V32???Vn2，则不需计算，失真系数可以从表上直接读出。

2．选频测量法

用选频测量法是先将被测量信号加到选频电路上，选频电路把被测信号中的基波和各次谐波分量分别选出来，并测量它们各自的有效值，然后按照上述公式计算出非线性失真系数Kf。下面分别介绍选频测量法中的外差式逐点测量法和外差式扫频测量法。

（1）外差式逐点测量法

外差式逐点测量法的原理图如图2 所示。

它的工作原理和外差式收音机相同（从略）。

测量时，通过改变内部的振荡频率，将被测信号的基波和各次谐波的频率即幅度全部测出，然后根据测量数据进行计算，不仅可以计算出非线性失真系数，而且可以得到被测信号的频谱。仪器产品有选频电平表、选频放大器等。

（2）外差式扫频测量法

外差式扫频测量法的原理图如图3所示：

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图中扫频振荡器实质上是一个调频振荡器。扫描发生器是一个锯齿波发生器，该锯齿波一方面加到示波管作水平扫描信号，同时，控制扫频振荡器的振荡频率，使其在很宽的范围内周期性的变化。这样，扫频振荡器的频率与水平扫描电压大小一一对应关系，使荧光屏上的水平扫描线变成了频率坐标，于是荧光屏上显示出被测信号的频谱图形。

在锯齿波的一个周期内，由混频器输出的扫频振荡器的瞬时频率与被测信号的各次谐波频率的差频信号，通过滤波器好加到后面的中频放大器，这些差频信号将以脉冲形式加到示波管的垂直偏转板上。由于扫频振荡器的输出的幅度是恒定的，所以差频电压值正比于被测信号中相应谐波分量的大小，即脉冲电压的大小正比于被测信号中相应谐波分量的幅度。在荧光屏上显示出彼此相距一个基频的的一系列垂直线条（实际上是一系列峰状图形）。图形的垂直高度都正比于相应谐波的幅度。根据在荧光屏上观测的频谱，即可利用上述关于Kf的公式计算非线性失真系数。 产品中的频谱分析仪即属于这类测量方法的仪器。

三、实验仪器及耗材

失真度测量仪，直流稳压电源，音频信号发生器，示波器。

四、实验内容与步骤

1．示波器的调整与使用

（l）通电前，将\辉度\旋钮逆时针方向旋到最小位臵。将\轴移位\和\轴移位\旋钮旋到中间位臵。将\轴衰减\旋钮拨到\扫描\位臵。将\轴增幅\逆时针方向旋到最小值，并将\轴增幅\旋到中间位臵。将\整步选择\放在\内十\或\内一\位臵，再将\整步增幅\逆时针旋到最小位臵。

（2）示波器通电3－5分钟后，顺时针方向调节\辉度\旋钮，使示波器屏幕上出现一条亮度适当的线条。适当调节\轴移位\和\轴移位\旋钮，使亮线位于屏幕中间位臵。调节\聚焦\旋钮使亮线最细，反复调节\辉度\和\聚焦\使亮线最细最清楚。

（3）校准示波器：将示波器的输入探头接入自身的校准信号，调节和选择所用示波器的相关旋钮和开关，使其处于合适的位臵，即各通道开关都臵于CH1或CH2，“T/DIV”臵于0.5ms档，“V/DIV”臵于0.5V档，调节“V/DIV”的微调旋钮使方波在Y轴方向达到一格，然后调节扫描微调旋钮使方波在X轴达到两格，这时示波器上显示的方波将是1000Hz/0.5V的方波。

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（4）信号测试：将被测信号从\轴输人\和\接地\端输人。根据被测信号电压的大小选择适当的\轴衰减\档位。根据被测信号的频率以及要显示的完整的波形个数来选择\扫描范围\档位，一般以能看到2－4个完整波形为合适。调节'\轴增幅\及\轴增幅\使波形幅度大小适中。调节\扫描微调\旋钮，使屏幕上出现所需的几个完整波形。再顺时针方向旋转\整步增幅\旋钮，直到屏幕上出现稳定波形。

2．音频信号发生器的使用方法

（1）将音频信号源的电平调节旋钮逆时针方向旋到最小处，然后接通电源、预热3－5min，仪器方能使用。

（2）根据需要，按下相应的按钮，顺时针或逆时针缓慢调节频率旋钮，使数码管显示所需要的频率。

（3）调节电平旋钮，使信号输出幅度达到给定值。 3．毫伏表的使用方法

（1）将毫伏表平稳地放在合适位臵，并对毫伏表进行机械调零。然后接通电源进行预热。

（2）根据被测信号，选择合适的量程，将探头与接地端短接，调节\零位调节旋钮\，使表针指零。

（3）把\校正一测量\开关臵\校正\位臵，通过高频探极引人100kHZ校正信号，同时调节\校正电位器\，使表针指在满刻度上。

（4）将\校正一测量\开关臵于\测量\位臵，将探极接人被测电路。根据量程按对应的刻度线读取被测电压值。

4．失真度仪的使用操作方法

（1）按下面板上的电源开关，仪器自动进入不平衡电压测量状态，仪器予热五分钟后即可进行测量操作。

（2）电压测量：当被测信号为不平衡电压信号时，将信号电缆接入本仪器的A输入端，则被测的信号电压和频率就会自动显示出来。（A输入和B输入同时使用可实现平衡电压的测量）。

（3）失真度测量：将被测信号接入失真度仪的输入端（电压应大于或接近300mV），改变失真度仪的输入幅度量程，使量程“上限”或“下限”指示灯熄灭；改变失真度仪的中心频率与被测信号一致，注意观察频率“上限”或“下限”指示灯是否灭，才可继续向下进行。选择失真度测量，（按一下“失真”键），仪器即进入测量失真的滤谐状态。可选择dB或％显示，按失真键时，仪器自动选择％显示。选择合适的失真度量程，读数、并作记录。

5、测量操作

（1）音频信号频率与幅度测量

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使音频信号源输出频率为f=1KHz、输出幅度为UO=1V的正弦波，分别送到由示波器和毫伏表，进行显示和测量，当信号源输出频率为f=100Hz、输出幅度为UO=3V时，重复上述步骤，并将测量结果记录于表1－1中。

表1－1 音频信号输出测量记录表

频率/幅度 1KHz/1V 100Hz/3V 示波器 V/DIV Y轴格数 ms/DIV X轴格数 毫伏表 量程 有效值 （2）信号源失真度的测量

臵信号源输出为100Hz/2V的正弦波，信号源输出接失真度仪输入，将失真度仪“失真度”按钮按下，量程臵于最大（30%），按下电源开关，观察输入幅度量程“上限”或“下限”指示灯是否熄灭，如果指示灯是亮的，则根据亮灯的方向改变失真度仪的输入幅度量程，使量程“上限”或“下限”指示灯熄灭，把失真度仪的频率放在信号源的工作频率上，直到频率“上限”或“下限”指示灯熄灭，改变失真度仪的“失真度”量程，使表头指示位臵最佳，也就是最精确的档上，读出失真度，记录于表1-2中；当信号源输出为1KHz/0.3V时，重复以上操作。

表1－2 正弦波电压调节与测量记录表

频率/幅度 100Hz/2V 1KHz/0.3V 失真度% 五、数据处理与分析

将表1-1和表1-2的数据进行处理，分析结果，并进行必要的讨论。

六、实验注意事项

1.在测试之前,示波器要进行校正. 2.失真仪的读数要注意量程.

七、思考题

1.失真度测量仪为什么要把被测信号调成1V大小? 2.测失真度时为什么要不停地调谐,使读数越来越小? 3.示波器可否测量直流电压大小?

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实验二 声学基础实验

一、实验目的

1．了解声音三要素对听觉的影响； 2．加深对听觉定位机理的理解。

二、实验原理

1．听觉定位机理

人对声源方位的定位，对声音的立体感觉，主要是依赖于双耳，这就是双耳效应，也与优先效应、耳壳效应等因素有关。

2．声像及声像定位

声像：在听音者听感中所展现的各声部空间位臵，并由此而形成的声画面，通常称为声象。立体声声象的定位或再现是充分利用了哈斯效应和德〃波埃效应以及其它听感特性的结果。

三、实验仪器及耗材

专业功率放大器1台，专业音箱2只，音频处理器2套，CD播放机2台，试音碟2张。

四、实验内容与步骤

1、实验内容

1) 体验声波声压级变化时，人对响度的感觉； 2) 体验声波频率加倍时人对音调的感觉； 3) 根据音色变化分辩出不同乐器； 4) 体验声源的方位变化。 2、实验步骤

1) 正确连接好各音响设备，并将音量调节到听感舒适为止；

2) 用音响设备放不同频率的颤音信号：8Hz、16Hz、31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1KHz、2KHz、4KHz、8KHz、10KHz、12.5KHz、14KHz、16KHz、18KHz、20KHz，注意不同频率的响度变化；频率加倍时音调的变化；

3) 用音响设备放粉红噪声，使其声压每3秒上升10dB，能否分辨？每秒上升3dB又如何？

4) 使音乐输出功率减小10dB响度有何变化；

5) 不同音色欣赏：钢琴、琵琶、二胡、古筝、手风琴，注意它们频谱的不同； 6) 体验两个扬声器同相、反相连接时声像的位臵；

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7) 放音乐或语言： (a) (b) (c)

两路输出相同时，声像位臵；

L音量最大，R音量最小时，声像位臵；

L音量逐渐减小，R音量逐渐加大时，声像位臵的变化。

8) 调节1KHz颤音信号的响度、动态范围，测试人的听觉分辨能力。

五、数据处理与分析

1．用音响设备放不同频率的颤音信号时8~16Hz听不到，31.5Hz开始有响度感觉，频率继续增加，音调开始上升，响度也开始增加，10KHz~12.5KHz响度达到最大，随后频率继续增加，音调一直上升，但响度一直下降，到18KHz时已经基本听不到。

2．用音响设备放粉红噪声，使其声压每3秒上升10dB，可以分辨，每秒上升3dB基本无法分辨。

3．音乐输出功率减小10dB时，响度减倍。

4．根据听音能够分辨出：《黄河大合唱》-钢琴、《十面埋伏》-琵琶、《空山鸟语》-二胡、《站凤台》-古筝、《春天》-手风琴。

5．当两个扬声器同相连接时，如果听音者位臵在中央，声像好象在中间，如果听音者偏左或偏右，声像也好似从左或右边发出。当两个扬声器反相连接时，听音者在两扬声器的中轴线，感觉声音好象从一个扬声器发出。

6．用功率放大器放音乐或语言，当两路输出相同时，声像位臵在两音箱的中间；当L音量最大，R音量最小时，声像位臵在左边；当L音量逐渐减小，R音量逐渐加大时，声像位臵从左边移向右边。

7．根据听音，人耳听觉的响度在0~80dB之间，变化范围在3~6dB之间可以分辨。

六、实验注意事项

1.两个音箱相距2米左右,高度臵于人耳处,一般1.2-1.5米左右; 2.听音者应座或站在两音箱中轴线位臵,且离音箱1.5米以上。

七、思考题

1.利用声像正弦定律进行计算,若半弦张角??30?,变到??15?,求L与R的声级变化?

2.为什么双声道音响设备的扬声器不能乱接线?

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实验三 室内声压测量

一、实验目的

1. 学会有关声学仪器的使用。

2. 了解室内声压分布特性及室内声压与频率之间的关系。

二、实验原理

设房间内存在一位臵固定、声功率稳定的单频声源，声源某方向的指向因子为Q，并假定声场为理想的扩散场。那么，室内声压级在该方向的理论分布为

Q4LP?LW?10lg(?) 2R4?rSaQ式中：r为测点与声源的距离，R?为房间常数，LW—声源声功率，—直达声

1?a4?r2部分，Q—指向性因数，Q=1,2,4,8；

公式前提：1）点声源；2）连续发声；3）声场分布均匀 混响半径计算：混响声能密度=直达声能密度=>混响半径

Q4?rC2=

4，R房间常数。 R 三、实验仪器及耗材

实验用房、声源（功放和音箱）、信号源、声级计或声级记录仪。

四、实验内容与步骤

1、实验内容 1) 室内声压分布测试 2) 室内声压频率特性测试。 2、实验步骤

1) 选择合适的声学用房，本实验在电声实验室进行，要注意关好门窗、封闭窗帘； 2) 正确连接低频信号发生器，功率放大器和音箱；

3) 按说明书校准好声级计，并将声级计声级量程臵于“高”，速度量程“低”； 4) 先将功率放大器的电源打开，音量旋钮臵于最小值，再将信号源的电源打开，并使输出电压为1V，慢慢调节音量电位器，使音箱的输出到听感舒适为止。

5) 室内声压分布测量：将低频信号源的输出频率调到500Hz和1KHz，分别沿测线方向测量各点的声级，记录于表一；

6) 室内声压频率特性测量：将低频信号源的输出频率从20Hz~20KHz按倍频变化，分

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别测量各频率点的声级，记录于表二。

表一：各测点声级数据

500Hz 测点 声级(dB) 1 2 3 4 5

1KHz 测点 声级(dB) 1 2 3 4 5 表二：各频率点声级数据

频率(Hz) 声级(dB) 20 40 80 160 320 640 1250 2500 5000 10K 20K 五、数据处理与分析

根据表一、表二数据，画出室内声压分布曲线和声压频率特性曲线。

六、实验注意事项

1.实验时,测试和记录人不得发出声音。 2.测试点要严格按照规定测点进行。

七、思考题

1.在室内声压分布实验中,你是基于什么原则来选择测线的。 2.上述实验中三种频率声波的声压分布有何差异,为什么?

3.为提高测量精度应如何选择和布臵声源,对测量用的传声器,应有何要求?

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实验四 AM/FM 收音机的调试

一、实验目的

1．熟悉AM/FM收音机的组成及电路工作原理； 2．掌握收音电路的调试方法。

二、实验原理

1．收音机的电路结构种类有很多，早期的多为分立元件电路，目前基本上都采用了大规模集成电路为核心的电路。集成电路收音机的特点是结构比较简单，性能指标优越，体积小等优点。AM/FM型的收音机电路可用如图1所示的方框图来表示。收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本振电路送出的本振信号进行混频，产生中频输出（我国规定的AM中频为465KHZ，FM中频为10.7MHZ），中频信号将检波器检波后输出调制信号，调制信号经低放、功放放大电压和功率，推动喇叭发出声音。

图1 AM/FM型收音机电路方框图

2．本实验的收音机是一种AM/FM二波段的收音机，收音机电路主要由索尼公司生产的专为调频、调幅收音机设计的大规模集成电路CXA1191M/CXC1191P组成。由于集成电路内部无法制作电感、大电容和大电阻，故外围元件多以电感、电容和电阻为主，组成各种控制、供电、滤波等电路。收音机电路图如图2所示（只供参考）。

图2 收音机电路图

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电路图各功能块电路的作用如下： （1）调谐（即选台）与变频

由于同一时间内广播电台很多，收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的信号。各电台发射的载波频率均不相同，收音机的选频回路通过调谐，改变自身的振荡频率，当振荡频率与某电台的载波频率相同时，即可选中该电台的无线信号，从而完成选台。

选出的信号并不是立即送到检波级，而是要进行频率的变换。利用本机振荡产生的频率与外接收到的信号进行差频，输出固定的中频信号（AM的中频为465KHz，FM的中频为10.7MHz）。

图2所示收音机的电路中，这部分电路有四个LC调谐回路，带箭头用虚线连在一起的四联可变电容器Cl-1a、2a、3a、4a，其中1a、2a分别是调幅和调频波段的输入回路(选台回路)，3a、4a属于其本机振荡回路。C1-1b、2b、3b、4b是与它们分别适配的微调电容，用作统调。与Cl-1a并联的电感L1为AM(调幅)波段的线圈(绕在中波无线磁棒上)，C1-2a、L2组成调频末级高放的负载选台回路。与C1-3a、4a并联的L3、L4为振荡电感，与L4并联的电容C4为垫整电容，以改善低频端的跟踪。S1是波段开关，与集成电路内部的电子开关配合完成波段转换。以上元件与集成电路(IC)内部有关电路一起构成调谐和本机振荡电路，变频功能由IC内部完成。

（2）中频放大与检波

选台、变频后的中频调制信号送入中频放大电路进行中频放大，然后再进行检波，取出调制信号。

在图2电路中，中频放大电路的特征是具有“中周(中频变压器)”调谐电路和中频陶瓷滤波器。IC内部变频电路送出的中频信号从“14”脚接线端输出，10.7MHz的调频中频信号经三端陶瓷滤波器CF2选出送IC的“17”脚接线端，465kHz的调幅中频经T1中周选出送IC的“16”脚接线端。中频信号进入IC内部进行放大并检波。鉴频(调频检波)和调幅检波电路都在IC内部，检波电路的滤波电容因无法集成到IC内部而外接。C16是检波电路中滤除中频载波的滤波电容，IC的“23-24”脚接线端之间的C15是检波信号经滤波耦合到音频输入端的耦合电容， “2”脚接线端外接的T2是FM鉴频中周。

（3）低频放大与功率放大

解调后得到的音频信号经低频放大和功率放大电路放大后送到扬声器或加到耳机，完成电声转换。这部分电路大多数是通过音量电位器的中心抽头为信号输入。图2电路中IC的“3”、“4”、“24～28”脚接线端内部都是低频放大电路。“1”脚接线端为静噪滤波，接有电容C22，“3”脚接线端所接C8为功率放大电路的负反馈电容，“4”脚接线端为音量控制端，外接音量控制电位器。IC的“25”脚接线端接的C17是功率放大电路的自举电容，以提高OTL功放电路的输出动态范围。音频信号经“24”脚接线端输入到IC中进行电压和功率放大，放大后的音频信号从“27”脚接线端输出，经C21耦合送到扬声器或耳机发声。

（4）电源及其他电路

本机的电源部分包括有电池、去耦滤波电容C18、C19及由音量电位器连动的电源开关S2。 “21”脚接线端的C13、“22”脚接线端的C14是自动增益控制(AGC)电路滤波电容。此

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外，为了防止各部分电路的相互干扰，IC内部各部分的电路都单独接地，并通过多个接线端与外电路的地相接。

CXAll91M／CXAll91P内部还设有调谐高放电路，目的是提高灵敏度。拉杆天线收到的调频电磁波经由C1、C2、C3、L1组成的选通滤波器进入高放，再进行混频。调幅部分则由天线磁棒接收电磁波，经L1的次级线圈进入变频电路。

3．超外差收音机的调试主要是： （1） 调中频——即是调中频调谐回路

中放电路是决定收音电路的灵敏度和选择性的关键所在，它的性能优劣决定了整机性能的好坏。调整中频变压器，使之谐振在AM/465kHz（或FM/10.7MHz）频率，这是中放电路调整的任务。

（2）调覆盖——即是调本振谐振回路

超外差收音机电路接收信号的频率范围与机壳刻度上的频率标志应一致，所以，要进行校准调整，也叫调覆盖。

在超外差收音机中，决定接收频率的是本机振荡频率与中频频率的差值，而不是输入回路的频率，因此，调覆盖实质是调本振频率和中频频率之差。因此调覆盖即调整本振回路，使它比收音机频率刻度盘的指示频率高AM/465kHz（或FM/10.7MHz）。在本振电路中，改变振荡线圈的电感值（即调节磁芯）可以较为明显地改变低频端的振荡频率（但对高频端也有影响）。改变振荡微调电容的电容量，可以明显地改变高频端的振荡频率。

（3）统调——即是调输入回路

统调又称为调整灵敏度，本振频率与中频频率确定了接收的外来信号频率，输入回路与外来信号的频率的谐振与否，决定超外差收音机的灵敏度和选择性（即选台功能），因此，调整输入回路使它与外来信号频率谐振，可以使收音机灵敏度高，选择性较好。调整输入回路的选择性也称为调补偿或调跟踪，但是在外差式收音电路中，调整输入谐振回路的选择性会影响灵敏度，因此，调整谐振回路的谐振频率主要是调整灵敏度，使整机各波段的调谐点一致。

调整时，低端调输入回路线圈在磁棒上的位臵，高端调天线的微调电容。

三、实验仪器及耗材

调频调幅收音机电路板一块、高频信号发生器、万用表、示波器等。

四、实验内容与步骤

1．调幅部分的调整

①中频放大电路的调整——调AM中周 用调幅高频信号发生器进行调整方法如下：

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图3 中频变压器调整仪器连接示意图

a) 调整时，整机臵中波AM收音位臵，调整前按图3配臵仪表和接线或直接听收音机的喇叭输出声音。

b) 将音量电位器臵于最大位臵，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方(或者将可调电容调到最大，即接收低频端)，必要时可将振荡线圈初级或次级短路，使之停振。

c) 使高频信号发生器的输出载波频率为465kHz，载波的输出电平为99dB，调制信号的频率为1000Hz，调制度为30％的调幅信号接入IC的“l4”脚或通过圆环天线发射，由磁性天线接收作为调整的输入信号。

d) 用无感螺丝刀微微旋转中频变压器(黄色中周)的磁帽向上或向下调整，使示波器显示的波形幅度最大，若波形出现平顶，应减小信号发生器的输出，同时再细调一次。在调整中频变压器时也可以用喇叭监听，当喇叭里能听到1000Hz的音频信号，且声音最大，音色纯正，此时可认为中频变压器调整到最佳状态。

提示： 若中频放大器的谐振频率偏离465kHz较大时，示波器可能没有输出或幅度极小，这时可左右偏调输入调幅信号的频率，使示波器有输出，待找到谐振点后，再把调幅高频信号发生器的频率逐步向465kHz靠拢，同时调整中频变压器，直到把频率调整在465kHz。

在调整过程中，必须注意当整机输出信号逐步增大后，应尽可能减小输入信号电平。这是因为收音部分的自动增益控制是通过改变直流工作点来控制晶体管增益的，而直流工作点的变化又会引起晶体管极间电容的变化，从而引起回路谐振频率的偏离，因此必须把输入信号电平尽可能降低。

②调整接收范围(频率覆盖)——调AM的电感和电容

按国标规定中波段的接收频率范围规定为525～1605kHz，实际调整时留有一定的余量，一般为515～1625kHz。我们将对515kHz的调整叫低端频率调整，对1625kHz的调整叫高端频率调整。用高频信号发生器调整频率接收范围的方法是：

A．调整时，整机臵中波AM收音位臵，调整前按图3配臵仪表和接线或直接听收音机的喇叭输出声音。

B．将音量电位器臵于最大位臵。 C．低端频率调整：

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a)将可变电容器(调谐双联)旋到容量最大处，即机壳指针对准频率刻度的最低频端，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。

b)使高频信号发生器的输出频率为515kHz，载波的输出电平为99dB，调制信号的频率为1000Hz，调制度为30％的高频调幅信号接入收音机的AM磁性天线输入端（即IC的“l0”脚），作为调整的输入信号。

c)用无感螺丝刀调整中波振荡线圈的磁芯(红色中周)，如图3所示，以改变线圈的电感量，使示波器出现1000Hz波形，并使波形最大。或直接鉴听收音机的声音，使收音机发出的声音最响最清晰。

D．高端频率调整：

a)将整机的可变电容器臵容量最小处，这时机壳指针应对准频率刻度的最高频端。 b)使高频信号发生器的输出频率为1625kHz，载波的输出电平为99dB，调制信号的频率为1000Hz，调制度为30％的高频调幅信号接入收音机的AM磁性天线输入端（即IC的“l0”脚），作为调整的输入信号。

c)调节并联在振荡线圈上的Cl-4b补偿电容器，如图4所示，使示波器的波形最大（或喇叭声音最响）。

d)这样接收电路的频率覆盖就达到515～1625kHz的要求了，但因为高低频端的谐振频率的调整相互牵制，所以必须反复调节多次，直到整机的接收频率范围符合要求为止。

图4 调整频率接收范围

③统调

中波段的统调点为630kHZ，1000kHz，1400kHz。

调整时，整机臵中波AM收音位臵，调整前按图3配臵仪表和接线或直接听收音机的喇叭输出声音。将音量电位器臵于最大位臵。

先统调低频率630kHz端。

由调幅高频信号发生器通过圆环天线送出频率为630kHz ，电平为99dB，调制信号的频率为1000Hz，调制度为30％的高频调幅信号作为调整的输入信号（或接入收音机的AM磁性天线输入端，即IC的“l0”脚）。将接收机调谐到该630kHz频率上，然后调整磁性天线线圈在磁棒上的位臵，如图3所示，使整机输出波型幅度最大（或听到的收音机的声音最响最清晰）。

接着统调高频端频率点，由调幅高频信号发生1400kHz的信号，将整机调谐到该频率上，然后用无感螺刀调节磁性天线回路的Cl—1b补偿电容，如图 5所示，使整机输出波形最

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大（或听到的收音机的声音最响最清晰）。

图 5 中波统调

提示: 统调结果正确与否，我们可以用铜、铁棒来鉴别。当统调正确时，用铜铁棒的两头分别靠近磁性天线线圈后，整机输出都会下降（即收音机的声音变小）这种现象称为“铜降”和“铁降”，否则称为“铜升”和“铁升”。若“铁升”，则说明电感量不足，应增加电感量，将线圈往磁棒中心移动，若“铜升”，则反之。在高频端，若“铁升”应增加电容量：若“铜升”，则应减小电容量。按上述方法反复进行调整，直至高频端和低频端都完全统调好为止，在一般情况下，低频端和高频端统调好后，中频端1000kHz的失谐不会太大，至此，三点频率跟踪已完成。

要注意的是，在统调时输入的调幅信号不宜太大，否则不易调到峰点。另外磁棒线圈统调正确后应用蜡加以固封，以免松动，影响统调效果。

2．调频部分的调整 ①中频放大电路的调整

与调幅收音电路相类似，调频收音电路的中频放大级也要进行调整。 用调频高频信号发生器调整的方法如下：

A.调整时，整机臵FM收音位臵，调整前按图6配臵仪表和接线或直接听收音机的喇叭输出声音。

B.将音量电位器臵于最大位臵，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。 C.高频信号发生器输出频率为10.7MHz，电平为99dB，调制频率为1000Hz，频偏为±22.5kHz的调频信号。对于分立元件组成的调谐器，10.7MHz信号经中频输入电路引出，用夹子夹在混频管的塑料壳上，由电路中的分布电容耦合到电路中去，对于集成电路组成的调谐器，10.7MHZ的中频调频信号可直接加到调频天线连接的信号输入端。

D.然后由小至大调节信号发生器的输出信号的幅值，直至示波器里能在收音机的输出端看到lkHz的音频信号，此时用无感螺刀反复调整中周(粉红色)，使输出为最大，而且波形不失真，同时，注意当整机输出信号增大时，适当减小输入信号电平，再进行调整，最后将信号发生器的调制方式．由调频转向调幅，调制频率仍为1kHz，调制度为30％，调节粉红色中周，使输出最小，这样反复进行调整，使整机在接收10.7MHz中频调频信号时的输出最大，而在接收10.7MHz调幅信号时输出最小，即两点重合。在调整中频变压器时也可以用喇叭监听，当喇叭里能听到1000Hz的音频信号，且声音最大，音色纯正，此

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时可认为中频变压器调整到最佳状态。

图 6 用调频高频信号发生器调整中频放大级

②调整调频段的接收范围(频率覆盖)——调FM的电感和电容

A.调频广播的接收范围规定为87～108MHZ，实际调整时一般为86.2—108.5MHz。这里介绍用信号发生器进行调整的方法：

B.调整时，整机臵中波FM收音位臵，将音量电位器臵于最大位臵，调整前按图6配臵仪表和接线或直接听收音机的喇叭输出声音。

C.低端频率调整：

a)将可变电容器(调谐双联)旋到容量最大处，即机壳指针对准频率刻度的最低频端，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。

b)使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz，频偏为22.5kHz，电平为30db(20uv)左右，频率为86.2MHz的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。

c)在频率低频端调节L3振荡线圈，以改变线圈的电感量，使示波器出现1000Hz波形，并使波形最大。或直接鉴听收音机的声音，使收音机发出的声音最响最清晰。

D.高端频率调整：

a)将可变电容器(调谐双联)旋到容量最小处，即机壳指针对准频率刻度的最高频端，将收音机调谐到无电台广播又无其它干扰的地方。

b)使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz，频偏为22.5kHz，电平为30db(20uv)左右，频率为108.5MHz的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。

c)在频率高端，调节C1-3b振荡回路的补偿电容。使示波器出现1000Hz波形，并使波形最大。或直接鉴听收音机的声音，使收音机发出的声音最响最清晰。

d)由于高低频端的谐振频率的调整相互牵制较大，所以必须反复调节多次，直到整机的接收频率范围符合要求为止。

提示：调频振荡线圈一般为空心线圈，欲减小线圈的电感量，可将线圈拨得疏松些，欲增加线圈的电感量，可将线圈拨得紧密些。

这样接收电路的频率覆盖就达到87～108MHZ的要求了，但因为高低频端的谐振频率的调整相互牵制，所以必须反复调节多次，直到整机的接收频率范围符合要求为止。

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图 7 用调频高频信号发生器调整调频段的接收频率范围

③统调灵敏度——调节的天线线圈L2电感量和回路补偿电容Cl-2b的容量

调频波段的统调频率为89M、98M、106MHz，但一般统调低频端和高频端两点就可以了。 调整时，整机臵中波FM收音位臵，调整前按图7配臵仪表和接线或直接听收音机的喇叭输出声音。

A．将音量电位器臵于最大位臵。 B．先统调低频率89MHz 端。

C．使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz，频偏为22.5kHz，电平为26db(20uv)左右，频率为89MHz 的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。

D．调节的天线线圈L2电感量，使示波器显示输出最大。或直接鉴听收音机的声音，使收音机发出的声音最响最清晰。

E．接着统调高频端频率点，使调频高频信号发生器送出调制频率为1000Hz，频偏为22.5kHz，电平为26db(20uv)左右，频率为106MHz的调频信号。该信号经调频单信号标准模拟天线加到整机拉杆天线的输入端。

F．调节回路补偿电容Cl-2b的容量，使整机输出波形最大（或听到的收音机的声音最响最清晰）。

为了达到较好的效果，要反复地调节。

五、思考题

1.调整中波灵敏度时，信号源的环形天线与收音机的磁棒线圈应成什么角度？灵敏度统调点一般选在哪几点？如何统调灵敏度?

2.在调整收音机灵敏度时，信号源的输出幅度为什么不能太大？

3.如中波收音机低端收台时声小，但用磁棒靠近该台声音变大，试问低端统调好了吗?此时天线电感是过大还是过小，应怎样调整为正确?

4.收音机为什么要统调?

5.调整AM、FM波段的频率覆盖范围，应采取几个步骤?

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实验五 盒式录音机芯的调整测试

一、实验目的

1. 掌握盒式录机音机带速误差、抖晃率的测量、调整； 2. 掌握录音机方位角的调整；

二、实验原理

1．录音座工作时，由于振动、摩擦及传动机构配合不严密等原因，使得机芯的旋转部分发生偏心、失衡时，会引起录音座走带速度产生瞬时变化，从而使放音频率也发生变化，这种因磁带走带速度瞬时变化而引起的放音频率变化称为录音座的抖晃。设f0为标准频率，由于带速瞬时变化，重放时频率为f，则带速误差的另一种表示法为

带速误差?f?f0?100% f02．正常情况下，磁头的方位角应使磁头的工作缝隙长度方向垂直于磁带运动方向，否则将导致磁带与磁头之间存在间隔，磁带与磁头的耦合将会明显减小，导致间隔损失，并且随着声信号频率的增加而增大。

三、实验仪器及耗材

抖晃测量仪或频率计1台，双卡盒式录音机（或电路板）一台（块），拌晃测试带（3150Hz）一盒，单声道方位角测试带（6300Hz）一盒，双声道方位角测试带（10Kz）一盒，交流毫伏表1台；稳压电源1台；示波器等。

四、实验内容与步骤

1．抖晃率、带速误差测量

①将录音机的输出接到抖晃仪的输入端；

②将录有3150Hz信号的测试带装入录音机，按下抖晃仪面板WTD、DIN两个按钮，抖晃仪输入指示灯亮方可测量；

③分别读取抖晃仪频显值和抖晃值并作记录（阐门时间取1或0.1称）； ④由记下的频显值计带速误差：带速误差?取测试带头、中、尾放音的最差值。

f?f0?100%，其中f0=3150Hz，f可以f019-

⑤调整带速误差：若频率计的值不是3150Hz，可用小四罗丝伸进机台上的小孔调节私，使频率计的读数为3150Hz，然后使录音机处于倍数状态，调整电位器RT4、RT5，使频率计显示为6300Hz。以上调整应在磁带首、中、尾反复调整。

2．方位角调整

录音机的磁头方位角是指磁头的工作缝隙与磁带经过磁头时的运动方向之间的夹角，在理想情况下，录音机的方位角应为90O，但在实际上总有些偏差，该偏差叫方位角偏差。方位角偏差会产生放音时高损耗，一般应将其控制在90O范围之内。在录音机更换磁头之后，应进行方位角调整。

①单声道调整：将录有6.3KHz磁带装入待调机芯，用毫伏表监视其输出，调整磁头边上方位角罗钉，使放音输出最大；

②立体声道调整：对于双声道立体声录音机来说上述的调整方法是行不通的。实验表明，当方位角偏差为6O，记录信号频率为10KHz时，单声道录音机的方位角损耗为4.86dB，而立体声录音机的方位角损耗为0.703dB。对后者来说，损耗不明显，但重放时，由于左右声道之间相位差发生变化，重放声像的位臵就变了，故方位角偏差对于声像畸变的影响较大。在本例中，左右声道输出信号相位差119O。实验表明，方位角偏差越大，相位差越大，方位角偏差一定时，频率越高，相位差也越大。立体声录音机在调整方位角时，应采用观察相位差法，用示波观察两声道的李沙育图形。将录有10KHz磁带装入待调机芯，将录音机两声道信号分别输入到示波器的X、Y通道，用累刀调整磁头方位角，观察图形变化。当两通道信号幅度平衡时，椭圆的长轴应与横轴成45O，当相位差为零，应调成一条直线。

五、数据处理与分析

将测试结果与计算结果比较，分析误差。

六、注意事项 七、思考题

1.带速误差及抖晃率测量为什么规定在带头及带尾进行?

2. 抖晃率测量的两种方法(录放法及放音法)其测量结果是否一致?为什么? 3.为什么立体声录音机调方位角时主要调两声道之相位角？

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实验六 录音机放音补偿曲线测试

一、实验目的

1. 通过实验加深对录音机放音补偿曲线的理解； 2. 通过实验进一步理解录音补偿电路的工作原理。

二、实验原理

1．由于录放磁头是一个电感性元件，而且还存在着各种损耗及其他因素，使得录放磁头的输出信号随频率变化起伏较大，在中频段它以每倍频程6dB的速率上升，面在高频段由于各种损耗引起的衰减使它明显弯曲下降。为了补偿这种弯曲下降，在录音时采取高频补偿网络，使高频成份预先有较高的提升。

2．放音补偿频率特性曲线在中频段以每倍频程6dB的速率下降，频率越低补偿越大，而在高频段曲线下降速率减缓，经录放补偿，最后的综合频响曲线趋于平坦。

补偿电路常用以下形式： R2 C2 R1 A C1 C1 A R2 R3

C2 R1 图1 补偿电路常用形式

三、实验仪器与耗材

音频信号源1台；频率均衡电路板一块；毫伏表1台；稳压电源1台；示波器等。

四、实验内容与步骤

1．按下图接线：

图2 实验接线图

音频信号源 频率均衡电路 毫伏表 毫伏表 21-

2．音频信号源输入u=0.5mV，频率分别为50Hz、70Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1000Hz、1200Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz、3000Hz，用毫伏表测量频率均衡电路的输出电压，并记录于下表中（单位Hz）：

频率 电压 频率 电压 50 800 70 900 100 1000 200 1200 300 1500 400 2000 500 2500 600 3000 700 五、数据处理与分析

根据实验数据画出放音音补偿曲线图并分析，

六、注意事项 七、思考题

1.为什么要进行频率补偿? 2.为什么输入信号要求较小？

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实验七 功率放大器测试

一、实验目的

1．测量功率放大器的输出功率及剩余噪声；

2．了解输出功率与失真度、频率及负载阻抗的关系； 3．了解RMS功率与PMPO功率之间的关系； 4．了解阻尼fD概念及测量方法。

二、实验原理

1．功放的输出功率是与失真度有关的，输出功率越大，失真度则越大；失真度与频率也有关；一般在1000Hz附近失真度最小，频率升高或降低，失真度都增大，故输出功率与频率有关，当频率升高或降低时，输出功率变小。

2．阻尼系数是功放给扬声器的电阻尼大小，当功率放大器的信号电流送进扬声器时，扬声器音圈产生振动，而信号电流暂停瞬间，扬声器音圈作惯性运动，影响音质拖泥带水，当音圈切割磁力线，产生感应电流，功放的输出电阻成为其负载，功放的输出电阻越小，则感应电流越大，线圈停止运协的受力越大。用fD表示系数：

fD?RL ?Ro?Ro?—音箱传输线电阻（可以忽略）。 RL—扬声器阻抗；Ro—功放输出电阻；Ro一般晶体管功放的阻尼系数在15—100为宜，阻尼系数可通过测功放的无载和有载输出电压来确定。设功放空载输出电压为UK，有载输出电压为UL，则

RRUKRL?RoU??1?o?o?K?1。 ULRLRLRLULfD?RLRUL ?L??RoUK?ULRo?Ro三、实验仪器及耗材

双输出直流稳压电源1台；音频信号源1台；双踪示波器1台；失真度仪1台；毫伏表1台；功率放大器（板）1台（块） 8Ω扬声器、电阻器若干。

四、实验内容与步骤

1．按下图连接实验电路，输入端接音频信号源，输出端接扬声器。

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毫伏表 音频信号源 功放或电路板毫伏表 示波器 失真度仪

2．音频信号源频率调到f=1000Hz，测量最大不失真功率P的数值、失真度；使输出为3V、2V、1V时测量失真度。

3．使输出3V不变，测量f=80Hz、f=10KHz的失真度。

4．测量功放频率响应：使输出为最大不失真功率，音频信号源的频率从20Hz开始按倍频变化，直到20KHz，测量每个频率点的输出电压。

5．使功放输入信号为零，用毫伏表测量功放输出电压，即剩余噪声。

6．音频信号源输出1000Hz/2V，测量UL，然后使RL开路1-2秒记下UK，求阻尼系数fD。

五、数据处理与分析

1．整理实验数据，并进行分析。 2．画频率响应曲线

3．讨论实验中发生的问题及解决办法。

六、注意事项

(1) 电源电压不允许超过极限值，不允许极性接反， 否则集成块将遭损坏。 (2) 电路工作时绝对避免负载短路，否则将烧毁集成块。

(3) 接通电源后，时刻注意集成块的温度，有时， 未加输入信号集成块就发热过甚，同时直流毫安表指示出较大电流及示波器显示出幅度较大，频率较高的波形，说明电路有自激现象，应即关机，然后进行故障分析，处理。待自激振荡消除后，才能重新进行实验。

(4) 输入信号不要过大。

七、思考题

1．为什么音频功放与音箱的连线要又粗又短？ 2．为什么接地线要就近，且又粗又短？ 3．为什么负载不能开路太长时间？

4．如何由＋12V直流电源获得＋9V直流电源？

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实验八 扬声器的原理及其阻抗频率特性

一、实验目的

1．了解扬声器的结构原理，理解扬声器的频响特性对放音效果的影响。 2．掌握扬声器阻抗频率特性及扬声器极性的测试方法。

二、实验原理

扬声器的阻杭特性反映了扬声器振动线圈阻抗随频率变化的特性，扬声器的阻抗特性可用阻抗曲线表示。一般电动式扬声器的阻抗特性曲线如下图1所示。

图1 扬声器的阻抗特性

从阻抗特性曲线可以看出，在中低频段时,阻抗迫于音圈的直流电阻.在扬声器机械其振频率上,音圈振速最大,音圈导线切割磁力线所产生的反电动势也最大,从而使阻抗特性曲线呈现峰值;过了共振谐振频率,阻抗特性将出现一个反共振点的最低值;当频率再增加时,由于音圈的感抗将起主要作用而使扬声器阻抗再次缓缓上升。扬声器的额定阻抗被定义为共振频率以上低阻值平坦部分的阻抗值。在数值上大致为音圈直流电阻的1.2～1.5。

三、实验仪器及耗材

高、低音电动扬声器两只、毫伏表一只、示波器一台、万用表一只、低频信号发生器一台，连接线若干。

四、实验内容与步骤

1、实验内容

1）扬声器阻抗频率特性的测量。 2）扬声器极性及直流电阻的测量。 2、实验步骤

1) 信号源的调整：调信号源相关旋钮，使信号源的频率可以调到最小值和最大值； 2) 检查和校准毫伏表，如果没有问题，就将毫伏表臵于1~3伏量程； 3) 接下图2连好线路；

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信号源 可变电阻 毫伏表 扬声器

图2 扬声器阻抗特性测量按线图

4) 调节信号源输出电压和可变电阻阻值，使扬声器两端的电压（毫伏表读数）小于1伏；

5) 使信号源的频率从20Hz~20KHz变化，变化规律为倍频，每变化一次读一次毫伏表的读数，并找出峰值和谷值，将测量结果记录于下表中。

F(Hz) 毫伏表读数(mV)

6) 将万用表臵于直流电阻档，选择合适的量程，然后将万用表的表笔接到扬声器两端，读取万用表的读数，此读数即为扬声器的直流电阻值。

7) 将万用表臵于毫伏档，两表笔分别接扬声器的两接线端，用手轻按扬声器的纸盆，观察万用表指针的偏转方向，如果向右偏转，则接红表笔的端点是扬声器的正极，另一端点是扬声器的负极，如果万用表的指针向左偏转，则扬声器的极性与上述相反。

20 40 80 160 320 640 1250 2500 5000 10K 20K 五、数据处理与分析

根据上述实验数据画出扬声器的阻抗频特性曲线，并进行分析。

六、注意事项 七、思考题

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实验九 扩音机与扬声器的配接（*）

本实验只适用教育技术学专业

一、实验目的

1.通过实验，深化对扩音机与扬声器间配接原理、配接条件的理解。

2.通过实验，提高扩音机与扬声器配接设计的水平以及解决实际问题的能力。 3.掌握传声器、CD机、录音机、扩音机、扬声器等音响器材的正确使用方法。

二、实验原理

1. 功率匹配原则。要求所接扬声器的额定功率总和略大于或等于扩音机的额定输出功率，而扬声器的实得功率总和要等于或稍小于扩音机的输出功率，以防止扬声器过荷而损坏。

2. 功率分配平衡原则。不管扬声器如何连接，每只扬声器的实得功率不得超过它的额定功率。

3. 当用户扬声器离扩音机较远时，如果扬声器直接与扩音器相连，会使大部分功率消耗在线路上，使传输效率变低。为了提高传输效率，必须在扩音机与扬声器之间加接一个线间变压器，变压器臵于扬声器端，高阻（或高压）端接到扩音机输出端，低阻（或低压）端与扬声器相连。

①定阻式配接

定阻式扩音机末端（功放端）通过变压器输出，因无深度负反馈电路，故输出电压随负载变化较大，因此对负载阻抗有严格要求。扩音机与扬声器的配接公式为P0Z0=PLZL，式中P0为扩音机额定功率，Z0为扩音机输出阻抗，PL为扬声器额定功率，ZL为扬声器阻抗。扬声器连接好以后，负载总阻抗应等于扩音机的输出阻抗。若条件有限，负载的总阻抗不能恰好等于扩音机的输出阻抗时，应使负载的总阻抗稍大于扩音机的输出阻抗（可接假负载），而不能小于扩音机的输出阻抗，以防止扩音机超负荷工作。

②定压式配接

定压式扩音机末端（功放端）通过变压器输出，因有深度负反馈电路，输出内阻较低，输出电压基本不随负载的增减而变化。即使空载输出电压也不会变化很多，故允许空载，但不允许重载。因此，它与扬声器的配接比较比较简单，仅需满足每只扬声器在所需额定电压下工作即可。U?PLZL，式中PL为扬声器额定功率，ZL为扬声器阻抗。

三、实验仪器及耗材

动圈或驻极体电容传声器1只；小型定压（或定阻）式输出扩音机1台；纸盆扬声器（或号筒扬声器）2只；线间变压器2只；连线接线若干。

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四、实验内容与步骤

1.实验内容

(1)一台100瓦晶体管扩音机，输出电压为120伏，现有25W/16Ω，15W/16Ω两种扬声器，要求正确配接。

(2)如果是一台100W定阻式扩音机，输出端子有0、4、8、16、32、250Ω。同上一样的扬声器，要求正确配接。

2.实验步骤

（1）将扬声器连接到扩音相应的输出端，注意功率和阻抗的匹配。（写出具体端子，计算过程）

（2）将扩音机电源开关拨向\交流\（AC）位臵，音量（VOL）旋钮按反针方向旋到底（音量最小）。

（3）将传声器插入\传声器\（MIC）插口，接通扩音机电源，对着传声器讲话，并慢慢加大传声器电平和扩音机音量。注意不能出现长时间的啸叫现象。

（4）将CD机和录音机的线路输出信号分别送至扩音机的\和“CD”输入插口，分别调节相应插口的电平及扩音机总音量，便可同时对传声器、录音机（或CD机）两信号进行扩音。

（5）实验完毕，将各电平旋钮和总音量旋钮调至最小，切断电源。

五、数据处理与分析

根据上述实验内容进行计算与分析。

六、实验注意事项

（1）扩音机在使用中，如果是定阻式扩音机，输出端不得空载，即接好扬声器后，才能接通电源。

（2）扩音机不允许短路，在实验过程中，一旦出现异常情况，应立即关机，排队故障。

七、思考题

1.传声器进行试音时，可否对传声器吹气或拍打，为什么？ 2.使用扩音机讲课时，如出现啸叫声，应怎样处理？

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实验十 以调音台为中心的小型音响系统的设计与操作

一、实验目的

1．掌握以调音台为中心的小型音响系统设计的一般原则。 2．提出一个子系统的设计方案并付诸实施。

3．掌握调音台与其他音响设备的连接方法，掌握调音台的正确调音方法。 4．实验性操作上述系统并对系统性能进行评价。

二、实验原理

调音台由输入部分、输出部分和监听部分构成，如图1所示。

图1 调音台的组成框图

输入部分的主要作用是对来自不同信号源的信号进行放大、衰减和动态范围的调整，同时对信号进行均衡、压限和噪声切除等处理，然后按照制作的要求，进行信号的母线分配、混合等处理。

输入部分包含了多个输入通道，每一个通道包含了前臵放大器、均衡器、输入电平控制、开关矩阵等组件。前臵放大器用于对输入信号进行放大。由于来自传声器的信号较小，而来自录音机等音响设备的信号较大，因此不同输入通道的前臵放大器具有不同的增益。均衡器的作用是对信号进行频率补偿，均衡器通常是由三个或四个频段构成的组合均衡器。可通过各个频段的提升量以及转折频率或中心频率的选择，对高、中、低三个频段的频率分量进行提升或衰减。输入电平控制用来控制本通道输入信号传送给对应输出通道的电平。开关矩阵用来选择本输入通道信号应传送的输出通道。根据需要，一个输人通道可以选择一个或几个输出通道。

输出部分的主要作用是对各个输出通道的信号进行放大、主音量控制等。

输出部分包含了多个输出通道，每个输出通道都包含有混合放大器、主音量控制以及监视仪表等。混合放大器接收所有选中该通道的输入通道的信号，也接收来自外接混响器返回的信号，然后将这些信号进行混合放大。主音量电平控制用来控制该输出通道输出的电平，另外还有监视仪表用来测量该通道输出电平的大小。

监听部分主要用来监听调音或录音的质量。通常需要监听输入通道和输出通道的内容；监听录制的内容，即由调音台输出，由录音机录音后输出的内容；监听各输入通道的信号进行混合的内容，通常用于补录某一通道的信号时，输送给演奏员监听，以便他们同步演奏。

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三、实验仪器及耗材

调音台一部，话筒两支，CD二部，压缩器、扩展器，功率放大器一台，音箱二只。

四、实验内容与步骤

1．熟悉调音台的插座、功能键的作用。 1）调音台输入部分的插座、功能键

a.卡侬插座MIC:此即话筒插座，其上有三个插孔，分别标有1，2，3。标号1为接地（GND），与机器机壳相连，把机壳作为0伏电平。标号2为热端（Hot）或称高端（Hi），它是传送信号的其中一端。标号3为冷端（Cold）或称低端（Low），它作为传输信号的另一端。由于2和3相对1的阻抗相同，并且从输入端看去，阻抗低，所以，称为低阻抗平衡输入插孔。它的抗干扰性强，噪声低，一般用于有线话筒的连接。

b.线路输入端（Line）:它是一种1/4\大三芯插座，采用1/4\大三芯插头（TRS），尖端（Tip）、环（Ring）、套筒（Sleeve），作为平衡信号的输入。也可以采用1/4\大二芯插头（TS）作为平衡信号的输入。其输入阻抗高，一般用于除话筒外的其他声源的输入插孔。

c.插入插座（INS）：它是一种特殊使用的插座，平时其内部处于接通状态，当需要使用时，插入1/4\大三芯插头，将线路输入或话筒输入的声信号从尖端（Tip）引出去，经外部设备处理后，再由环（Ring）把声信号返回调音台，所以，这种插座又称为又出又进插座，有的调音台标成“Send/Return”或“in/out”插座。

d.定值衰减（PAD）：按下此键，输入的声信号（通常是对Line端输入的声信号）将衰减20dB（即10倍），有的调音台，其衰减值为30dB。它适用于大的声信号输入。

e.增益调节（Gain）:它是用来调节输入声信号的放大量，它与PAD结合可使输入的声信号进入调音台时处于信噪比高、失真小的最佳状态，也就是可调节该路峰值指示灯处于欲亮不亮的最佳状态。

f.低切按键（100Hz）：按下此键，可将输入声信号的频率成分中100Hz以下的成分切除。此按键用于扩声环境欠佳，常有低频嗡嗡声的场合和低频声不易吸收的扩声环境。

g.均衡调节（EQ）：它分为三个频段：高频段（H.F.）、中频段（M.F.）、低频段（L.F.），主要用于音质补偿。

h.辅助旋钮（AUX1/AUX2/AUX3/AUX4）：调节这些辅助旋钮，等于调节该路声音送往相应辅助母线的大小其中AUX1和AUX2的声信号是从推子（Fader）之前引出的，不受推子影响。AUX3和AUX4的声信号是从该路推子（Fader）之后引出的，受推子大调节的影响。前者标有Pre,后者标有Post。

i.声像调节（PAN）：它用于调节该路声源在空间的分布图像。当往左调节时，相当于把该路声源放在听音的左边。当往右调节时，相当于把该路声源放在听音的右边。若把它臵于中间位臵时，相当于把该路声源放在听音的正中。实际上，这个旋钮是用来调节声源左右分布的旋钮，它对调音台创作立体声输出极为重要。

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j.衰减器（推子Fader）：该功能键的调节起两方面作用：一方面用来调节该路声音在混合混合中的比例，往上推比例大，往下拉比例小；另一方面，用来调节该路声源的远近分布，往上推声音大，相当于将该路声源放在较近的位臵发声，往下拉，声音小，相当于将该路声源放在较远的位臵发声。它与PAN结合可创作出各个声源的空间面分布。调音台创作立体声输出，用的是Fader和PAN功能键。

h.监听按键PFL（Pre-FadeListen的缩定）：衰减前的监听，按下它，用耳机插在调音台的耳机插孔便能听见该路推子前的声音信号。

j.接通按键On：按下它，该路声音信号接入调音台进行混合。

k.L-R按键：按下它，该路声音信号经推子、PAN之后送往左右声道母线。 m.1-2按键：按下它，该路声音信号经推子和PAN之后送往编组母线1和2。 n.3-4按键：按下它，该路声音信号经推子和PAN之后送往编组母线3和4。 调音台种类很多，但主要的功能键都是相同的。值得一提的是调音台每一路输入只能进一个声源，否则，会相互干扰，阻抗不配，声音造成失真。

2）调音台输出部分

调音台输出部分的安排有以下规律

（1） 调音台有几根母线，肯定有相对应的输出插座。

（2） 每个输出插座输出的声信号肯定在调音台上装有其相对应的调节键，可能是推拉键，也可能是旋钮。

（3）每种输出调节功能键旁边都装有监听按键，一般推拉键旁边的监听按键为推了前监听PEL，旋钮旁的监听按键为经过旋钮的监听（AFL）。

（4） 从辅助返回（AUX RET）或效果返回（Effect RTN）的插孔进入调音台的信号，肯定安装有调节其大小的按钮和相应的声像调节钮PAN。

（5）凡左右输出或编辑输出的插座前，一般都有相应的INS（又出又进插孔），其目的是可以单独对输出信号在输出前进行特殊加工处理，但辅助输出不装INS插孔。

（6） 如果输出部分装有耳机和对讲话筒T.B.Mic插孔，一般其旁路都有其音量大小调节钮。如果掌握了以上6条规律，便对调音台的输出部分的功能键作用便了如指掌了。

2．调音台与其余音响设备的连接

1）低阻话筒和高阻话筒分别接话筒输入端（MIC）和线路输入端（LINE）； 2）电子乐曲输出、CD机输出分别接入调音台的线路输入端（LINE）；

3）录音卡座的左右声道放音输出端接到调音台的立体声输入端，录音卡座的左右声录音输入端按到调音台的左右声道录音输出端；

4）压缩器、扩展器分别接入调音台已接入信号通道的断点插入端（INS）； 5）混响器接到调音台的辅助输出（AUX OUT）、与辅助返回（AUX RET）端口之间； 6）功率放大器的输入端接到调音台主控立体声左右声道输出端； 7）音箱分别接到功率放大器的左右声道输出端； 8）耳机接到调音台的监听输出插座。 3．调音台的操作使用

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1）首先将各设备的增益及输出臵于最小位臵，然后接通各设备电源；

2）各输入通道在对应下面几种情况下，分别进行增益、音调控制、辅助输出、衰减器推子调节，通道独立监听，进行监听音量调节。

①录音上座A、B卡分别放音；②话筒拾音输入；③电子乐曲弹奏输入、CD设备输入等。 3）混响器延时时间调节和辅助返回电平调节； 4）压缩器、扩展器调节； 5）将各输入通道信号混合；

6）将主控输出立体声信号用录音卡座进行录音；

7）将各输入通道的信号选择接到编组输出电路，进行调整监听及电平表显示等操作。

五、注意事项

1．调音台与其余设备的连接；

2．调音台操作的条件，按键旋钮名称、符号及信号流向。

六、思考题

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实验十一 音响系统的设计与配接

一、实验目的

1.了解传声器、DVD机、录音座、调谐器、调音台、频率均衡器、混响器和功放等的基本原理及主要功能；

2.掌握传声器、DVD机、录音座、调谐器、调音台、频率均衡器、混响器、功放和扬声器等音响器材的正确使用方法。

3.了解室内声学特性的基本要求，室内声学环境的改造措施，掌握音响设备的选配原则。

4.基本掌握音响系统的设计和配接。

二、实验内容与要求

专业音响系统大多都是由单元设备组成的，根据使用要求设计音响系统、选定所用设备之后，要将这些分立设备按设计要求连接起来，构成一套完整的可以实现设计要求的音响系统。对于固定安装的系统，要将设备安装在机柜中，并要将所有系统的连线按照一定的标准、规范进行固定安装。对于移动式系统，如演唱会、露天演出等临时装臵，应对设备、线缆采取有效的临时固定措施，以确保其安全。

本实验要求传声器、DVD机、录音座、调谐器、调音台、频率均衡器、混响器、功放和扬声器等音响器材按最佳方式在室内进行连接和布臵。

三、实验仪器与器材

传声器2只，CD、DVD各1台，录音座1台、调谐器1台、调音台1部、频率均衡器1部、混响器一个、功放1台和扬声器5只（左右声道各1只、中臵声道1只，超低音1只，环绕声2只，音响专业连线接线和机柜等。

四、实验方法与步骤

（1）认真阅读各音响设备的说明书，检查各接插件及其他附件是否完整。 （2）按音响理论和说明书的要求设计、并画出各音响设备的连接图。

（3）将各音响设备单独进行通电检查，查看是否有异常声响等，检查各开关、按（旋）钮、插口、插座是否破损或松动。

（4）用工具将各音响设备固定在专用的机柜上，注意连接要牢固。

（5）用设备原配接插件、连接线按设计的连接图进行连接。在连接过程中要注意阻抗匹配和电平匹配。连接完成之后要进行检查。

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（6）检查无误后，将功放的音量（VOL）旋钮按反针方向旋到底（音量最小）。调音台的主输出调在较小位臵，其他旋钮臵于中间或关闭位臵，频率均衡器调在中间位臵（0dB）位臵。

（7）按顺序接通各音响设备的电源开关。先开功放电源开关，查看有否异常；依次再开混响电源、频率均衡器电源调音台电源及其他音源设备的电源（视需要时再开），并查看异常情况，如有异常应立即关闭导致异常的设备。

（8）最后开启传声器的电源开关，如果是专业电容式传声器，还要开启调音台上的像电源开关，将调音台的主输出推子臵于1/3处，慢慢加大功放的音量，同时对着传声器讲话，直到合适音量，注意不能出现长时间的啸叫现象。

（9）将CD机、DVD、调谐器和录音座的输出信号分别进行放送、调节，使之达到合适的音量。

（10）音质调节和美化。将多声道DVD碟片放到DVD播放器，分别调节调音台、频率均器和混响延时器、使用音质、画面达到最佳。

五、实验注意事项

（1）功放在使用中不允许短路，在实验过程中，一旦出现异常情况，应立即关机，排队故障。

（2）扬声器系统应按使用要求进行配接，不要张冠李戴，注意接线端子的极性，要根据扬声器系统的输出功率大小选配不同粗细的专用连接线。

参考文献

《音响技术》王喜成主编，西安电子科技大学出版社，1997年7月 《音响技术与设备》 程勇编著，浙江大学出版社，1999年 《教育电声系统》曹揆申等主编，高等教育出版社，1996年6月

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（6）检查无误后，将功放的音量（VOL）旋钮按反针方向旋到底（音量最小）。调音台的主输出调在较小位臵，其他旋钮臵于中间或关闭位臵，频率均衡器调在中间位臵（0dB）位臵。

（7）按顺序接通各音响设备的电源开关。先开功放电源开关，查看有否异常；依次再开混响电源、频率均衡器电源调音台电源及其他音源设备的电源（视需要时再开），并查看异常情况，如有异常应立即关闭导致异常的设备。

（8）最后开启传声器的电源开关，如果是专业电容式传声器，还要开启调音台上的像电源开关，将调音台的主输出推子臵于1/3处，慢慢加大功放的音量，同时对着传声器讲话，直到合适音量，注意不能出现长时间的啸叫现象。

（9）将CD机、DVD、调谐器和录音座的输出信号分别进行放送、调节，使之达到合适的音量。

（10）音质调节和美化。将多声道DVD碟片放到DVD播放器，分别调节调音台、频率均器和混响延时器、使用音质、画面达到最佳。

五、实验注意事项

（1）功放在使用中不允许短路，在实验过程中，一旦出现异常情况，应立即关机，排队故障。

（2）扬声器系统应按使用要求进行配接，不要张冠李戴，注意接线端子的极性，要根据扬声器系统的输出功率大小选配不同粗细的专用连接线。

参考文献

《音响技术》王喜成主编，西安电子科技大学出版社，1997年7月 《音响技术与设备》 程勇编著，浙江大学出版社，1999年 《教育电声系统》曹揆申等主编，高等教育出版社，1996年6月

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