公共广播技术网 >> 公共广播产品设计 >> 电声技术基础 >> 谈谈自动音量控制
谈谈自动音量控制 1970/01/01 19:07 点击:852 / 回复:0

 

 
自动音量控制,已经成为新式收音机不可缺少的一部分。只有小型高频调谐式用三四个电子管的接收机,还是其中的例外。
需要用自动音量控制器的原因是很显然的。一个收音机所收到的广播节目,信号强度变化极大,可能有100万对1的比例范围。近处强力电台来的信号,可能有1伏的输入;而远处小电台来的信号,就可能只有2-3微伏的输入。即使在接收一个固定电台时,信号的强度也常有变化,因为从发到收电波传播所经过的空间,是经常变化着的。在没有采用自动音量控制以前,这些情形都使无线电广播,不能令人满意。
自动音量控制器在收音机接收强信号时,将它的灵敏度减低,而接收弱信号时,又自动将它的灵敏度提高,使收听的声音大小稳定,是无线电技术上的一大改进。例如:当我们调谐收音机时,由一个电台换到另一个电台,如果信号强度增加了10倍,自动音量控制有自动将收音机的灵敏度减低10倍的趋势。若不用自动音量控制,强的信号发出来的声音要大得多,如果原来听弱信号声音已经很大,现在就有一两个电子管会过负荷,出来的声音不仅失真还会变小。而且用自动音量控制器后,从一个电台调到另一个电台,无论信号是变强或变弱,一般都用不着重新调整手动音量控制器,转动度盘时,很大的“砰砰”声音,也可以免除。
凡是装有自动音量控制的收音机,没有信号时最灵敏,信号到来,自动音量控制器起作用,灵敏度反降低,信号愈大灵敏度愈低,所以能够保持输出声音的稳定。但是,所有自动音量控制的作用都不是绝对理想的,得到的是相当均匀的声音而不是绝对不变的声音。普通的自动音量控制,约可以做到当信号强度由10微伏变为1伏时,收音机的输出约由10个音量单位变为50个音量单位。也就是说信号改变100000倍,而输出只改变5倍。
 
 


 

简单的自动音量控制作用,可用图1和图2来表示。图l是不用自动音量控制时,输入信号强度和输出音量强度的关系,图2是加自动音量控制后同样的关系。图1有饱和点,而图2没有饱和点。没有自动音量控制的收音机,输入接近100微伏时就有严重的过负荷现象;而有自动音量控制以后,输入高到1伏还没有这种现象。我们看图3和图4的曲线也容易辨别好坏。图3不用自动音量控制时,信号逐渐增加,输出波形就逐渐变坏,而图4用自动音量控制,波形始终保持良好。这便是自动音量控制器的一般作用。
灵敏度的控制
在自动音量控制系统中,是用改变电子管的控制栅极的偏压的办法,来改变高放和中放级电子管的互导率和放大性能的。一部收音机的灵敏度,决定于高放和中放级的放大性能,所以改变这几级电子管控制栅的偏压,就可以自动控制收音机的灵敏度。一般的说,栅偏压加大,整个收音机的灵敏度就减低。
并不是任何电子管都可以同样加自动栅偏压来控制的。有些电子管,它的栅偏压在一定数值上再有很小的增加,影响极大,甚至失去放大性能而起整流作用,产生失真。这种电子管叫做“陡截流”管,如24,57,6C6, 6J7等。它们显然只能用在栅偏压较小的情形。但对强大的信号需要大大减低灵敏度时,不加很大的栅偏压是不行的。因此自动音量控制所用的都是“远截流管”,如35, 58,6D6, 6K7等。
 
 


 

陡截流”和“远截流”管的巨大区别,可用图5来表示。图5中曲线甲是“陡截流”管的“栅压——互导率”特性曲线,在偏压为-7伏处有一陡变,再增大偏压一点,它的互导率就降低到零。而曲线乙是远截流管的特性曲线,栅偏压可以增到-40伏互导率还不降低到零。互导率是屏流对栅压的比值,互导率为零,也就是屏流为零。进入到互导率为零的范围,就是进入到整流的范围。换句话说,如果加信号到这一范围里的栅偏压上,信号使负栅压减小的部分将被放大,而使栅压更负的部分将被截断。所以陡截流电子管不是同样对待一个信号的各部分的,这样自然会产生信号的失真。
 
除此以外,进入到陡截流管的截流栅偏压范围内,许多强信号还会产生“互调”作用,声音混乱。因为有整流作用,第一个强信号到来,便产生了直流偏压,这偏压的大小,是随着第一个信号的幅度而变化的,因此收音机对第二信号的灵敏度会随第一个信号的幅度而变化。相反的,对第一个信号的灵敏度也会随第二个信号的幅度而变化。这就是互相调制作用。使得所要收听的某一个电台的声音里,有许多其他强信号电台的声音。而用了远截流管,就可以很大范围的改变栅偏压;而不会有这样的问题发生。
 
控制电压是怎样得到的
 
电压,它可以和原本的栅偏压相加减,而且它的大小还应当随信号强度来改变。首先,这个控制电压必须由信号来产生;但信号是交流性质的,不能和直流栅偏压相加减。所以还必须将信号整流方能得到有用的控制电压。
对强信号既需要有很大的控制电压,所以应当在收音机里信号最大的地对强信号既需要有很大的控制电压,所以应当在收音机里信号最大的地方进行整流,方能得出够大的电压来。这个地方就是中放最后一级的输出端。在这里,整流作用和检波作用通常合并起来,因为收音机里这两种作用基本上相同,而后者又是必不可缺少的。对信号进行整流和检波,可以用一个二极管,或利用复合电子管的二极部分,结果都是一样。
 
 


 

图6表示整流管和它的附加回路。放大后的信号电压被整流后,在图中A点产生一个随着信号强度变动的直流电压;同时在A点,还有一个随信号强度及调幅度变化的音频电压。这里我们不谈音频电压部分,只注意A点的直流电压,因为我们就是用它来做控制电压。
这个控制电压既是要作为栅偏压来使用,那末它是不供给电流的,图中R1和R2上没有电流也没有直流电压降,所以B点的直流电位和A点的相同。同理,我们可以用很大的电阻来做成滤波器而不必用音频扼流圈,费用上比较节省。电容器C1和C2容量很大,对音频电流起两次傍路作用,所以到了B点的电压,已经基本上没有音频成分。C1和C2的电容量愈大,滤波作用愈好。那么我们为什么不用极大的电容器,而通常容量仅约为0.05微法呢?因为C1和C2上的电压,就是起控制作用的电压。有了R1和R2,C1和C2的充放电就需要一定的时间,这通常是用RC回路的“时间常数”来表示,时间常数代表把电容器充到有最后充足的电压63%所需的时间。这个时间以秒计,就等于RC,R以欧计,C以法计。当R=1兆欧,C=1微法时,时间常数即为1秒。当电容器充满电以后,放电达到63%的程度也需要同样多的时间。
 

当我们由一个强信号电台调换到一个弱信号电台时,C1C2上的电压也就是自动音量控制电压的改变,应当随得上我们转动的速度,否则,由强信号所产生的控制电压将保留下来,对弱信号起作用,使收音机对弱信号不够灵敏,可能听不见声音。相反的,由弱信号转到强信号,如果自动音量控制电压改变太慢,遇着强信号又不能即时减少收音机的灵敏度。所以我们选择RC的数值是两方面都要照顾到的,既有很好的滤波作用又有足够短的时间常数。通常所用的RC回路,时间常数约为 101 秒。所以这部分零件损坏时,最好配用和原来数值相同的零件,太大或太小都是不合适的。

自动音量控制在许多线路图和书籍中常用俄文简写АРУ,或英文简写AVC

文章:youk [1970/01/01 19:07]
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