专利名称：微电脑音频处理器的制作方法
技术领域：
本实用新型用于各种中短波广播发射机上。
现有的音频处理器的微机采用GNK－80单板机。限放是由场效应管和晶体管等分离元件组成，从整机的角度看，线路不完善，性能不理想，整机的体积大、成本高、元件的筛选困难。
为了解决上述问题，提高广播发射机的平均调幅度，进一步改善发射效果，本实用新型对原有设备进行了改进。采用MCS－51系列单片机8031代替原来的GNK－80单板机，采用集成电路NE570组成限放，代替原来的由场效应管和晶体管组成的半导体限放，增加了慢增益控制电路，镇噪电路，末级功放及低通滤波器。
本实用新型由予加重网络3、变增益放大器4、极性转换电路8、A／D转换器9、D／A转换器11，其中，予加重网络与变增益放大器4串联，输入与极性转换电路8的输入并联连接到限放2的输出，极性转换电路8与A／D转换器9串联，D／A转换器11输出接变增益放大器4的控制输入端；由控制信号取自限放2的输出，串联连接的慢增益控制电路1和限放2；输入输出分别接A／D转换器9输出和D／A转换器11输入的微机10，输入接变增益放大器4的输出且串联连接的镇噪电路5，功放6及低道滤波器7组成。当音频信号经由慢增益控制电路1和限放2被放大后，一路进入予加重网络3，对音频信号进行提升，然后进入变增益放大器4，镇噪电路5、功放6、低道滤波器7输出到广播发射机的输入端，另一路经由极性转换电路8，A／D转换器9进入微机10、微机10根据音频信号幅度的大小，通过D／A转换器11控制变增益放大器4增益的变化，对来自限放2的音频信号幅度进行处理。
本实用新型与原有设备比较，除保留原有设备的优点外，还有下列优点由于用单片机8031代替原设备的GNK－80单板机，使整机的体积小，成本降低，抗干扰能力增强，可靠性高，单片机8031为当今国际流行新机种，具有进一步开发的潜力。由于采用集成电路NE570构成限放，代替原设备的由场效应管和晶体管组成的半导体限放，减小了起限后的失真和噪声，降低了功耗，简化了元件的筛选工作。由于增加了慢增益控制电路，使整机的增益变为双重控制，使放大器处于最佳状态，保证广播节目电平处于高调制水平。由于增设了镇噪电路，提高了整机的信噪比。由于采用国产集成功率放大电路TA7240作为未级功放，使输出电平由原来的OdB提高到＋10dB到＋15dB，能满足各类发射机对音频输入的需要，并可进行调整。输出端增设了低通滤波器，对5KC以上的音频信号进行衰减，可保证发射机不因谐波分量而过荷。简化了予加重网络。由于采用上述元件，使控制软件简单，并可根据需要进行修改。
以下结合附图对本实用新型作详细描述
图1本实用新型方框图图2慢增益控制电路图3限放图4极性转换电路图5镇噪电路图68031单片机连线图图7予加重特性曲线1慢增益控制电路、2限放、3予加重网络、4变增益放大器、5镇噪电路、6功放、7低通滤波器、8极性转换电路、9A／D转换器、10微机、11D／A转换器。
实现这种微电脑音频处理器的最好方式如图所示。它包括慢增益控制电路1，其电路见图2，由IC31/2 NE570集成电路组成直流控制式变增益放大器，音频信号由IC35脚输入，经放大后由7脚输出到限放2控制信号取自限放2的输出，B端经过极性转换电路8转换为脉动直流电压，经运算大器IC1接成的射极跟随器的隔离，送到减法器IC2上，通过与参考电压VF1相减输出一直流控制电平。当发射机达到100％调幅时，减法器的输入电平将大于基准电平VF1，慢增益控制电路IC3的输出电平将自动调整放大器的输出电平。使输出特性曲线处于最佳状态。限放2由IC41/2 NE570，IC5、IC61/2 LM339和一个PNP晶体管BG1组成，其电路见图3输入端IC4的12脚与慢增益控制电路1的IC3的7脚相联，输出端IC4的10脚接予加重网络3。当小信号输入时， 1/2 NE570内部的△G近似关闭，电压增益取决于R3与R4的比值，当输出电平的峰－峰值大于±1伏时，比较器输出动作，晶体三极管导通，产生控制电压加到△G上，使放大器的增益降低，即输入每增加20dB时，输出只增加1dB。限放动作时间取决于C1和R41，释放时间约为100ms，电压比较器IC5、IC的门限电平决定限放2的输出电平，可按需要进行调整。予加重网络3采用简单的阻容网络实现，其阻容值能实现图7特性曲线即可。为了补偿接收机带宽不足而造成的频率失真，在发送端采用了予加重的方法，由于家用收音机3dB带宽只有200C－3KC左右，所以采用100C提升2dB，5000C提升10dB－12dB的办法，使实际收听结果频带展宽100C－5KC左右，这种方法在听觉上符合音调平衡的50万法则。变增益放大器4由 1/2 NE570组成，其增益是由微机控制。它的控制规规律对小信号进行4／3倍扩张，对较大信号进行2／3倍的压缩，输入信号再增大时，前段限放启限，使输出电平基本保持不变，扩张与压缩的功能是由微机按照事先编好的程序随机处理。变增益放大器的直流控制电压由D／A转换器11提供。镇噪电路5由IC12模拟开关CD4066组成，它由四个独立的带有控制端的开关组关组成，为了可靠，四组开关全部并连，电路见图5，该电路的控制信号取自极性转换电路8，当有信号输入时取样电平高于抑噪电平VF2，电压比较器IC11输出低电平使模拟开关断开，音频信号输入到功放上，当无信号输入时，取样电平为零，低于抑噪电平VF2，比较器输出高电平。使摸拟开关导通，将功放输入端接地，防止前级噪声送入放大器。功放6由江南无线电厂生产的TA7240组成，TA7240内部有两组放大器，输入信号接管脚6，其输出信号经电阻分压后送到另一组放大器的反相输入端，分压系数为放大器增益的倒数，输出与变压器相接。两放大器的输出分别接于变压器的一端，构成平衡输出。为防止振荡，可在两组放大器输入端分别加入1000PF的电容。低通滤波器7频率为5KC采用无源平衡式结构，该器件可防止高音频及谐波对发射机造成过负荷，也可避免对邻台的干扰。极性转换电路8其电路见图4，它的输入取至限放2输出先由一射随器IC7进行阻抗变换，再经过一级同相放大器IC8进行电平提升，再经IC9、IC10及二极管BG2、BG3、BG4、BG5组成的检波电路将音频信号转换成脉动信号送给A／D转换器。微机10以IC131NTEL公司生产的MCS－51系列8位单片机8031为核心。输入输出分别接A／D9输出和D／A11输入它与IC15EPROM2716及地址锁存器IC1474LS373的连线见图6。由于采用单片机8031。使运行程序简单，又有潜力可进一步开发。A／D转换器9采用0809集成电路，D／A转换器11采用0832集成电路。由上述元件件组成的微电脑音频处理器，当开机后微机即可按予先编好并存于EPROM里的程序，随机调整变增益放大器的增益，控制方式简单，控制速度快，可满足各类发射机的需要。
权利要求1.一种微电脑音频处理器，包括予加重网络3、变增益放大器4、极性转换电路8、A/D转换器9、D/A转换器11，予加重网络3与变增益放大器4串联，输入与极性转换电路8输入并联连接到限放2的输出，极性转换电路8与A/D转换器9串联，D/A转换器11输出接变增益放大器4的控制输入端，本实用新型的特征在于由控制信号取自限放2的输出、串联连接的慢增益控制电路1和限放2，输入输出分别接A/D转换器9输出和D/A换换器11输入的微机10，输入接变增益放大器4的输出输且联连接的镇噪电路5功放6、低通滤波器7组成。
2.按照权利要求1所述的微电脑音频处理器，其特征在于上述的增益控制电路1由 1/2 NE570集成电路组成直流控制式变增益放大器。
3.按照权利要求1所述的微电脑音频处理器，其特征在于上述的限放2是由 1/2 NE570、 1/2 LM339和一个PNP型晶体管组成。
4.按照权利要求1所述的微电脑音频处理器，其特征在于上述的微机采用单片机8031。
5.按照权利要求1所述的微电脑音频处理器，其特征在于上述的镇噪电路5由CMOS摸拟开关CD4066组成。
专利摘要一种微电脑音频处理器，应用在各种中短波广播发射机上，目前，对如何提高广播发射机的平均调幅度，改善收听效果是中短波广播领域面临的一个重大技术课题。为此，本实用新型对原有设备进行改进，它采用微机技术，对中短波广播发射机的音频信号进行压缩和扩张，结合慢增益放大控制、限放、预加重网络、镇噪、功放及低通滤波器、微机组成微电脑音频处理器，按照预先编好的程序，随机调整变增益放大器的增益，实现实时控制。
文档编号H04B1/04GK2031180SQ87212958
公开日1989年1月18日 申请日期1987年8月29日 优先权日1987年8月29日
发明者吴名桦, 王跃光 申请人:黑龙江省广播科研处, 黑龙江省广播设备厂