五、有關音響DIY的一些內容
幾款適合我們制作的高性能的功放芯片:
TDA1521/TDA1514A
TDA1521/TDA1514A是荷蘭飛利浦公司專門為數字音響在播放時的低失真度及高穩度而設計推出的兩款芯片。所以用來接駁CD機直接輸出的音質特別好。 其中的參數為:TDA1521在電壓為±16V、阻抗為8Ω時,輸出功率為2×15W,此時的失真僅為0.5%。 TDA1514A的工作電壓為±9V~±30V,在電壓為±25V、RL=8Ω時,輸出功率達到50 W,總諧波失真為0.08% 。輸入阻抗20KΩ, 輸入靈敏度600mV,信嘈比達到85dB。其電路設有等待、靜嘈狀態,具有過熱保護,低失調電壓高紋波抑制,而且熱阻極低,具有極佳的高頻解析力和低頻力度。其音色通透純正,低音力度豐滿厚實,高音清亮明快,很有電子管的韻味。 以上兩款功放的外圍零件都比較少,是“傻瓜”型的功放芯片,非常適合初級發燒友組裝,只要按照電路圖,不需調試就可獲得很好的效果。由于該芯片的輸入電平比較低,我們在制作是不需前置放大器,只要直接接到我們的電腦聲卡、光驅、隨身聽上即可。著名的電腦多媒體音箱漫步者也是采用這兩種芯片。
LM3886
LM38863TF是美國NS公司(美國國家半導體公司)于90年代初推出的一款大功率音頻功放芯片。 該芯片的主要參數:工作電壓為±9V~±40V(推薦±25V~±35V )RL=8Ω時的連續輸出功率達到68W(峰值135 W)。如果接成BLT時的輸出功率可以達到100W,而它的失真小于0.03%,其內部設計有非常完善的過耗保護電路。 本人也在使用使芯片,它的音色非常甜美,音質醇厚,頗有電子管的韻味,適合播放比較柔和的音樂。 NS公司還有LM1875、LM1876、LM4766等大家都熟悉的芯片,其中LM4766是最新的,為雙聲道設計,內含過壓、欠壓、過載、超溫等保護電路。其輸出功率不小于2×40W.低音深沉而有彈性,頗具膽機的風格。
TDA7294
TDA7294是歐洲著名的SGS-THOMSON意法微電子公司于90年代向中國大陸摧出的一款頗有新意的DMOS大功率的集成功放電路。它一掃以往線性集成功放和厚膜集成的生、冷、硬的音色,廣泛應用于HI-FI領域:如家庭影院、有源音箱等。 該芯片的設計以音色為重點,兼有雙極信號處理電路和功率MOS的優點。具有耐高壓、低噪音、低失真度、重放音色極具親和力等特色;短路電流及過熱保護功能使其性能更完善。TDA7294的主要參數:Vs(電源電壓)=±10~±40V;Io(輸出電流峰值)為10安培;Po(RMS連續輸出功率)在Vs=±35V、8Ω時為70W,Vs=±27V、4Ω時為70W;音樂功率(有效值)Vs=±38V、8Ω時為100W,Vs=±29V、4Ω時為100W??傊C波失真極低,僅為0.005%。 另外,SGS-THOMSON意法微電子公司還有幾種代表作的功放芯片,如:TDA7295 TDA7296 TDA7264、TDA2030A(我們常用的麥藍低音炮就是采用此芯片)等。
LM4610N
LM4610是美國國家半導體公司的高品質直流控制音響電路。它是一塊利用直流電壓控制音調、音量和聲道平衡的立體聲集成電路,并且具有3D音場處理、等響度補償功能。該電路控制平滑流暢,音質自然流暢,高頻清晰、解析力佳,其產生的3D環繞聲場具有很強的三維空間感和包圍感,主觀感覺與SRS的效果類似。 LM4610N的主要電氣參數如下:具有3 D聲場處理功能和響度補償功能。響度補償是針對人耳在音量較小時對高低頻信號的靈敏度下降,因而在不同音量時對高、低頻端作適度的提升補償,使人耳在任何響度下始終聽到平坦、均衡的響應。它的電壓范圍是:9V~16V(典型為12伏,電流為35毫安);失真度僅0.03%;信嘈比高達80dB;頻寬達250 kHz,音量調節為75dB;平衡調節為1~20dB;音調調節范圍為±15dB;最大增益2dB;LM4610N具有輸入阻抗高(30Ω),輸出電阻低(20Ω)的優點。 用LM6410N音調控制電路對提高音質和加強低頻力度及三維空間感作用突出??梢哉fLM4610N是組裝功放系統或替換調音部分的精品。
BBE技術
BBE是一種聲音增強和改善的專利技術。它的全稱是Barcus-BerryElectronice,是美國BBE.sound公司于1985年開始就推出市場的新技術。一出現就得到廣泛的應用,比如國外的松下、索尼,國內的TCL、創維、樂華等新一代彩電。在錄音和唱片上也紛紛利用BBE技術,而一些廣播電臺如加拿大的廣播公司、瑞士國際廣播、韓國廣播及日本的NHK政府開通的廣播電視系統,都應用了這種技術。 高解析力BBE電路XR1075 XR1075是美國XEAR公司最新推出的高解析力 BBE芯片。是在XR1071的基礎上,采用新的雙極性技術,使其芯片的噪聲系數更低、總諧波失真更小,而芯片的體積更小,外圍元件進一步簡化,高低頻延伸、高頻解析力增強調節范圍和低頻補償范圍均比XR1071更寬。高頻調節范圍-0.5~+13 db,低頻補償調節范圍-0.5~+13db.
數碼超重低音處理器M51134P
M51134P 是日本三菱公司專門為AV影音系統開發的專用超低音檢測加強電路。其內部包括:頻率檢測、調整器、電平檢測、低通濾波VCA壓控放大等。原理是采用數碼濾波方式檢測輸入信號中的低頻 成分的電平的高低,加強相應低頻成分并進行低頻動態擴展(又壓控放大器完成),其原理與一般的低通濾波器形式的重低音加強電路不同。M51134P提供的重低音效果有強烈的震撼感,特別是雷聲、炮聲、爆炸聲等尤為突出。M51134P只是檢測低于120Hz的信號,如果輸入信號中沒有低于120Hz的成分,則沒有輸出。
最新標準虛擬杜比環繞聲芯片QS7779/QS7785
QS7779/QS7785是加拿大Qsound音頻實驗室推出的單片虛擬化環繞音效處理電路,是目前業界公認的處理效果最接近自然原聲的虛擬杜比環繞芯片!QS7779為2入2出方式,QS7785為2入5出,兩者內部都包括了杜比定向邏輯和DVD(AC-3)混合信號解碼器,使用Qsound實驗室的專利Qsurround虛擬環繞技術,并由Qsound實驗室授權使用,該芯片的主要功能是:(1)如果輸入的是普通的立體聲信號,則進行立體聲效果增強:(2)如果輸入的是2聲道的矩陣編碼信號(杜比定向邏輯或混合AC-3信號)則先將其解碼,再虛擬化合成2聲道或5聲道輸出。 QS7779主要特點: 1.內帶杜比定向邏輯和 DVD(AC-3)混合信號解碼輸器,使用2只揚聲器實現虛擬化環繞聲。 2.信噪比11db, 動態范圍110db 。 QS7785主要特點: 1.內帶杜比定向邏輯和 DVD(AC-3)混合信號解碼輸器,解出的環繞信號為2聲道全頻帶,和AC-3環繞聲相同,優于杜比定向邏輯系統。 2.前方采用3 D立體聲增強技術,后方采用3D合成虛擬環繞技術,分兩種增強方式(低增強和高增強),具有中置輸出及低音增強功能。 3.使用5聲道實現環繞聲,也可用2聲道輸出方式。 4.。信噪比11db, 動態范圍110db
運放(運算放大器) 我們常見或常用到有:4558(比較便宜一般用于一些隨身聽)。NE5532曾經被譽為運算放大器之皇。AD712K.AD827(非常不錯的運放在市面上很難買到正貨,聽說定貨也要等三個月。市面價大約100元每塊)。以上的都是雙運放,還有四運放如:TL084.LT058 等等。
何為杜比技術
從技術的角度講,杜比的技術可分為模擬技術和數字技術,從使用的角度講可分為專業技術和民用技術-有時同一技術常常在專業和民用領域都得以應用。下面的段落概要地介紹了這些技術。Technologies: A-type SR(spectral recording) Dolby Stereo AC-1 Dolby E B-type S-type Dolby Surround AC-2 C-type HX-Pro Dolby Pro Logic Dolby Digital (AC-3)
A-type(A型降噪)
杜比的第一項技術是1965年推出的杜比A型降噪技術。它是為專業錄音棚錄制低噪聲母帶而設計的。70年代初葉到中葉,它的應用拓展到電影錄音棚和電影發行拷貝中以獲得更佳電影聲音效果。幾乎每一個錄音棚在制作模擬母帶時,無論是為了電影還是作其它用途,都會使用杜比實驗室生產的A型降噪設備。
B-type(B型降噪)
杜比B型降噪技術是1968年推出的A降噪的簡化版,在高頻端能降低10dB的噪音。此技術使杜比實驗室的技術應用拓展到民用工業,使消費電子廠商有能力為消費者制造出具有低噪聲性能的盒式錄音帶和錄音機。杜比生產的專業B降噪編碼設備可以提供給磁帶復制商,以制作編碼的民用B降噪磁帶。另外,此技術亦授權給消費產品硬件制造廠家,他們能夠從不同的半導體生產企業選擇購買杜比B降噪集成電路(IC)用于生產錄音卡座、便攜式單放機、車載錄音機等,這些產品都能夠錄制和/或回放帶杜比B降噪編碼的盒帶。
C-type(C型降噪)
杜比C型降噪技術是1981年推出的,是杜比開發的第二代民用系統-基本特性是其降噪能力是B型降噪能力的兩倍,同時加入其他技術特性(如頻譜偏移,抗飽和等)。此技術已授權給幾十家電子公司并在幾乎所有家用盒式錄音機和高級便攜式播放機中得以應用。象B降噪技術一樣,杜比也生產C降噪專業編碼設備供應磁帶復制商。
SR(spectral recording,頻譜錄音)
杜比SR技術于1986年推出,是第二代專業錄音系統。它的設計不僅是為提供更高降噪能力,還同時提供許多最新技術成分以擴大錄音的動態范圍,使錄制的母帶與實際聲音無異。因此SR被認為是信號處理技術而不僅是降噪技術。杜比生產SR設備供應錄音和電影工業。
S-type(S型降噪)
杜比S型降噪技術是從杜比SR中派生出來的,與SR一樣具有固定和非固定頻段相結合、抗飽和、頻譜偏移和調制控制等功能拓展。作為杜比實驗室的授權技術(盡管杜比生產專業S降噪編碼設備),它能保證高頻降噪24dB,低頻降噪10dB。高級盒式錄音機基本都有杜比S降噪技術,能使消費者自錄的盒帶具有CD的效果。
HX Pro
杜比HX Pro技術于80年代早期推出,為改進錄音質量提供高頻拓展峰值儲備,采用動態調節錄音偏磁電平方式。此技術應用于專業和民用器材上(均為授權生產)。
Dolby Stereo(杜比立體聲)
在向電影業介紹了A型降噪技術后,杜比的下一個主要貢獻是杜比立體聲技術。此技術能使電影制作人員利用矩陣技術在發行拷貝上擁有四個聲道(左、右、中和環繞)的聲音信息,并使影院在向公眾放映時能夠還原這四個聲道的信息。杜比生產的設備用于錄制杜比立體聲電影,每一部影片都能應用這些設備并有相應的杜比技術支持。杜比也生產影院回放設備,這類設備已行銷全世界。
Dolby Surround(杜比環繞)
杜比環繞技術是杜比立體聲技術在家用產品中的應用。音像公司得到授權可以在VHS錄像帶和光盤上錄制與電影拷貝上同樣的四聲道矩陣編碼信息。消費電子產品廠家得到授權可以生產民用環繞聲解碼設備,在家庭中可以再現四個聲道。
Dolby Pro Logic(杜比定向邏輯)
杜比定向邏輯是杜比授權的第二代家庭環繞系統。杜比定向邏輯最大的優勢之一是使用了一個有效的中置聲道及配套的揚聲器。舊有的立體聲系統產生的是一個虛擬的中置聲道,要求聽者坐在電視屏幕的正前方。如果聽者的座位偏離正中,則對白聽起來也是偏的。但是使用了杜比定向邏輯技術和適當放置的中置揚聲器后,對白將總是定位為屏幕方向,左、右兩只立體聲音箱就可以有較寬的擺放空間,以得到擴展的音樂和其他聲音效果。杜比定向邏輯解碼器還可以更好地解碼出環繞信息,這些信息由一對擺放在聽者稍后處左、右兩側的揚聲器表現出來。
AC-1
AC-1是杜比的第一項數字音頻編碼技術。1984年當降低比特率的理論剛剛提出時,一些系統供應商首先采用了此技術。AC-1是一種自適應增量調制(ADM)的更精準的形式,信號振幅隨時間的變化值可被傳送,而不是單純的絕對值。除了能對振幅變化值進行編碼外,亦應用了一個對動態范圍進行預加重和去加重的系統,以減少可聽到的編碼噪聲。在當時,我們今天普遍應用的數字信號處理方法尚不存在,AC-1曾被設想用于商業電視廣播,解決方案是由相對復雜的編碼器驅動,使用簡單的因而較便宜的解碼器。此技術應用于衛星和有線傳輸系統中。杜比實驗室有自己制造和銷售的編解碼器,也將此技術授權給其他廠家生產和銷售編解碼器。
AC-2
杜比AC-2技術是基于感覺編碼的自適應變換編碼算法,以較低的比特率實現高質量音頻,因此極大地降低了衛星和地面線路及數字音頻存儲媒體中的數據容量。杜比實驗室研制的這項數字算法根據心理聲學掩蔽效應采用了多頻帶方式。比特分配法為80%固定配置,20%自適應配置,使編解碼的復雜程度相對降低。杜比生產應用了AC-2技術的專業編解碼器(如杜比FAX),也將此技術授權給其他廠商,應用于他們的產品中。
Dolby Digital (杜比數字AC-3)
杜比數字(AC-3)技術是一項先進的感覺編碼技術,用于傳輸和儲存多達五個全頻帶聲道的信息,另加一個低頻效果聲道(因其信息量少所需的比特數也較少,常將其表述為.1聲道),而全部所需空間甚至少于CD上PCM線性編碼的一個聲道的空間。與AC-2相比,杜比數字技術是一個更加有效力也更靈活的編碼系統,能夠提供一系列的功能:
1) 混合功能使單聲道、立體聲、定向邏輯及全部5.1聲道的回放均能兼容;
2) 向解碼器傳輸動態范圍控制及對白電平控制等信息;
3) 具有多種比特率操作方式。在上千部電影中和最新一代的LD中都能欣賞到杜比數字技術。杜比數字技術也被用于DVD音頻聲軌中,是制定于1998年的美國新高清晰度電視系統(ATSC)的音頻標準,并于1999年成為歐洲數字電視標準(DVB)的可選音頻制式。
Dolby E
杜比E音頻編碼技術可以使一路AES/EBU音頻對或數字錄像機(VTR)上的一對聲軌傳送多達八個聲道的廣播級質量的音頻信息,用于后期制作和發行。杜比數字編碼技術是將音頻傳送給家庭中最終聽眾的編碼方式,杜比E與其不同,它可以允許節目被編輯,并且多次解碼和再編碼不會產生可聽到的聲音損失。杜比E同時也能在整個發行編輯過程中傳送重要的音頻元數據或有關音頻的數據。杜比E 設備于1999年夏季問世。
杜比實驗室的歷史
杜比實驗室是由瑞·米爾頓·杜比博士建立的。杜比博士1933年生于美國俄勒岡州波特蘭市,成長于舊金山灣區。在他16歲還在高中讀書時,就在Ampex公司打工。該公司是美國最早生產磁帶錄制設備的廠家之一。稍后,他負責開發該公司研制的世界上第一臺實用錄像機的電子電路部分。
1957年杜比自斯坦福大學畢業,獲得英國劍橋大學提供的馬歇爾獎學金,研究長波段X光。1961年他獲得物理學博士學位。1963年,他接受聯合國任命前往印度擔任為期兩年的顧問。
作為一個業余錄音愛好者,杜比博士多年以來認識到在磁帶上錄制音頻或視頻信號時本底噪聲對錄制質量的損壞。在印度時他開始認真地思考一種降低噪聲而又不損害錄制質量的辦法。他的這些探索成為將來杜比A降噪,B降噪和C降噪系統的基礎。
1965年回到英國后,他在倫敦建立了自己的實驗室用以實施他在印度時想到的方案。1968年成立了以”杜比實驗室“命名的公司。盡管在公司成立的頭10年工作的中心在英國,但它一直是一家美國公司。1976年,公司的主要工作挪到了舊金山。
1965年,一臺杜比A型降噪器(A代表音頻Audio)生產了出來。該系統的設計能針對多種音頻降噪應用,尤其是可以解決錄音棚中錄制母帶時磁帶錄音機產生的噪聲。到1966年為止,已經有好幾種降噪技術問世了,但它們都多少要損害錄音質量。因此杜比博士當時面臨的困難是如何使業內人士和潛在客戶相信他的技術。那時,多軌錄音機,從4軌,8軌,16軌到24軌,開始應用,當多軌錄制的磁帶進行混音時,其混錄的兩軌母帶噪聲電平比雙軌直接錄制的母帶要高很多。
1966年1月,Decca唱片公司英國部認為杜比A型降噪器確能如杜比博士所描述地那樣發揮作用,于是定購了9臺杜比A301 A型降噪器,首次應用于1966年5月在維也納錄制阿什肯那齊演奏的莫扎特的一些鋼琴協奏曲。1966年11月,Decca出版了第一張應用杜比A型降噪器錄制的唱片-由索爾第指揮的馬勒第二交響曲。
隨后,錄音行業開始承認并大量使用杜比A型降噪系統。一開始只用于錄古典音樂,當多軌錄音技術推廣后,便得以更廣泛的應用。不久,全世界專業和非專業人士都開始將”杜比“與高質量錄音聯系在一起。
讓杜比發明用于民品錄音機的降噪技術的呼聲越來越高。在一家美國商用磁帶錄音機制造商KLH公司的敦促下,1967年4月杜比實驗室開始研制更實用的民用降噪技術,一開始稱”簡化杜比系統“,后成為廣為人知的杜比B型降噪技術。在杜比B降噪技術的開發接近完成時,杜比博士作出決定杜比實驗室將不生產民用音頻產品或稱消費電子產品,而是向廠家授權杜比的技術由已經很成熟的廠家進行應用生產。到1974年底,杜比實驗室的授權廠家已達47家,包括了所有消費類音響器材的主要生產廠。
此后,杜比實驗室開發了一系列的技術:C型降噪,SR(頻譜錄音),S型降噪,HX Pro, 杜比立體聲,杜比環繞,杜比定向邏輯,AC-1,AC-2,杜比數字(AC-3),杜比E。這些技術被廣泛應用于專業及民用音響器材,電影錄音,影院回放設備,數字廣播等方面。
除了設在舊金山的總部,杜比實驗室目前在世界各地建立了分支機構或聯絡辦事處:洛杉磯,伍頓巴賽(英國),倫敦,布里斯班,紐約,東京,上海,北京。
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