一、伴音电路的组成
伴音电路是指伴音信号经过的通路。严格地说,从天线接收信号到扬声器发出声音的所有伴音信号经过的电路都属于伴音电路,而习惯上所说的伴音电路是指第二伴音中频以后伴音信号单独经过的通路。图1 所示是伴音电路的组成框图。
从图中可以看出,伴音电路主要由伴音解调电路、音频切换电路、音效处理电路、音频功放电路等几部分组成。伴音解调电路用于将第一伴音中频信号解调为第二伴音中频信号或音频信号;音频切换电路用来对电视音频信号和外部音频信号(如 AV 音频、S 端子音频、YPbPr 音频、VGA 音频等)进行切换;音效处理电路用来对音频信号进行美化处理(如环绕立体声、重低音处理等),使声音优美、动听;音频功放电路用来对音频信号进行功率放大,以推动扬声器工作。
图 1 中,用虚线框框起的部分称为音频处理电路,在实际电路中,这 3 部分(伴音解调、音频切换、音效处理)经常集成在一起或部分(如音频切换和音效处理)集成在一起:图中的虚线箭头表示从前端电路过来的信号,可以是第二伴音中频信号 SIF2,也可以是经过解调的电视音频信号 (TV AUDIO),具体是哪一种信号,视前端电路的功能而定。
二、电视伴音的传送方式
对于电视伴音,世界各国有不同的标准和制式,我国采用 D/K 制式。D/K制式第一伴音中频为31.5 MHz (其他制式为32 MHz、32.5 MHz、33.5 MHz),D/K制式第二伴音中频为6.5 MHz(其他制式为 4.5 MHz、5.5 MHz、6.0 MHz)。
伴音信号在传输过程中需要进行调制,多数采用调频(FM)方式传送。被调制的伴音信号需要和被调制的图像信号共用一个通道传送,送到电视机内部后,先送入高频头,从高频头输出的中频信号(图像中频信号和第一伴音中频信号)再送到中频处理电路进行解调处理。
在电视机中,高频头输出的中频信号送往中频处理电路的方式有两种:一种是内载波方式;另一种是准分离方式。下面分别进行介绍。
1. 内载波传送方式
从高频头输出的中频信号和图像中频信号,经声表面波滤波器(SAW)滤波后,送到中频处理电路中。在中频处理电路中,伴音第一中频(31.5 MHz)和图像中频信号(38 MHz)混频,产生伴音第二中频(6.5 MHz)调频信号(SIF),再经放大和鉴频,还原出电视伴音,如图 2所示。这种传送方式的优点是简化了解调电路,电路简单,伴音第二中频频率稳定;缺点是图像、伴音之间的串扰很难彻底克服。
2. 图像/伴音准分离传送方式
从高频头之后,图像中频信号和第一伴音中频信号的处理是分开进行的。提取图像中频信号 VIF,经图像声表面波滤波器滤波后,对伴音中频信号进行很深的吸收,消除了伴音信号对图像的干扰,包括2.07 MHz 差拍干扰,有利于图像质量的提高。对于第一伴音中频信号通道,图像中频和第一伴音中频各有一个峰(fD、fS),使伴音信号不衰减,有利于提高伴音通道的信噪比。窄峰 fD(38 MHz)锁相产生解调参考信号,为内载波发生器提供频率基准,该基准没有相位抖动,并避免了由内载波差拍引入的差拍干扰。内载波发生器中,伴音第一中载频 fs 与解调参考信号相乘(混频),产生频率搬移,形成第二伴音中载频信号,再经放大和鉴频,还原出电视伴音,如图 3 所示。
三、液晶彩电 D类音频功率放大器介绍
伴音功放模块的体积问题和音频放大器的散热问题是平板电视音频系统设计中面临的两大挑战,而归根结底是平板电视有限的厚度问题。平板电视必须做到“轻”“、薄”,而这正好与大体积音响模块提供高品质音响效果的常识相矛盾。我们不能寻求平板电视体积的让步,只能通过合理的电路设计解决问题。使用高级的数字音频处理器和产生热量较低的 D 类音频功率放大器是有效的解决方案。
1. 功率放大器的分类
根据 IEC(国际电工委员会)有关文件的定义,音响放大器按工作状态分为:A 类、B 类、AB 类、D 类 4 种。
( 1) A类( 甲类) 放大器
A 类(甲类)放大器是指电流连续地流过所有输出器件的一种放大器。这种放大器由于避免了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态范围控制得当,仅从失真的角度来看,可认为它是一种良好的线性放大器。
( 2) B 类 ( 乙类 )
放大器B 类(乙类)放大器是指器件导通时间为 50%的一种工作类别。放大器的一路晶体管将会放大音频信号的正半部分;而另一路晶体管则放大信号的负半部分。
( 3) AB类( 甲乙类) 放大器
AB 类(甲乙类)放大器实际上是 A 类(甲类)放大器和 B 类(乙类)放大器的结合,每个器件的导通时间在 50%~100%之间,由偏置电流的大小和输出电平决定。该类放大器的偏置按 B 类(乙类)设计,然后增加偏置电流,使放大器进入 AB 类(甲乙类)。