现代音响与调音技术实验指导书(3)

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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