6.3 音频信号测量技术在彩电伴音解调电路检修中的应用实例
6.3.1 伴音信号的处理过程
伴音解调电路的功能是从电视信号的载波上将伴音信号提取出来,这个提取的过程就是解调。电视机的伴音解调电路的任务是完成电视伴音的解调和放大,使声音信号有足够的功率去推动扬声器。其电路方框图如图6-30所示。从图中可见,伴音电路由伴音中频滤波器(带通滤波器)、第二伴音中放限幅放大器、鉴频器、前置放大器、音量控制、功率放大器等电路组成。通常把伴音中频放大器、鉴频器和电子音量衰减器做在一块集成电路里,或与图像中频电路做在一起。在伴音电路的生产、调试和维修过程中,常常需要对电路的工作状态及输入和输出信号进行检测。
图6-30 电视伴音电路的基本构成
视频检波输出的视频全电视信号,其中包含有6.5MHz的第二伴音中频信号,进入6.5MHz滤波器,取出6.5MHz调频伴音中频信号,然后由伴音中放电路做限幅放大,再送到鉴频器,鉴频器解调出伴音音频信号。至此已还原出伴音信号,但它的功率小,不足以推动扬声器,所以这种小音频信号还要经前置音频放大器和功率放大器后才最后送至扬声器。
目前大多数彩电的伴音通道中,还有两个附属电路,一种是AV接口电路。为了使电视机具有连接录像机、VCD、DVD机等音频视频设备,播放节目的功能,设置了AV接口电路。它的主电路是集成化的电子开关,图6-31中给出了音频切换的示意图。伴音解调器(鉴频器)输出的音频信号不直接送往音频预置放大电路,而先送往AV切换电路,与外部音频信号切换后,将切换后的信号送至音频放大电路。
图6-31 采用电子音量衰减器的遥控型彩电方框图
还有伴音中频制式转换电路。由于世界各地区电视广播的制式的差别,第二伴音中频信号的频率有4.5MHz、5.5MHz、6.0MHz、6.5MHz等多种。因此,有必要增加伴音中频制式转换电路。图中伴音中频制式切换电路和消音控制是由微电脑来控制的。
6.3.2 伴音电路的结构
典型的多制式音频信号处理电路如图6-32所示。伴音中频变换电路如图6-33所示,在中频电路中,伴音与图像是各自独立的通道。调谐器输出的中频信号经Q105预中放和X108声表面波滤波器(SAW),将31.5MHz的伴音中频信号提取出来,送到IC101的脚,经伴音中频放大(SIF放大器)和检波电路将第二伴音中频信号以及数字伴音载频信号检出来,由IC101⑤脚输出经带通滤波器(X201~X204)分别对应于4.5MHz、5.5MHz、6.0MHz、6.5MHz等不同制式的第二伴音中频信号,并将音频信号解调出来,再经音频放大后由脚输出音频信号。伴音电路的检测通常是先查IC101脚输出的音频信号的波形,脚信号通常表明图6-32所示的电路是正常的。
图6-32 彩电典型的伴音解调电路
图6-33 伴音中频变换电路
伴音中频变换电路和测量部位如图6-33所示,IC101⑤脚输出的第二伴音中频信号,通过多个带通滤波器(BPF),将不同制式的第二伴音送入IC201中。
4.5MHz的载频信号(N制)送入脚,经倍频后变成9MHz,再与3MHz的信号进行混频取二者之差得到6.0MHz的载频信号。
5.5MHz的载频信号送到IC201的脚,在其中与0.5MHz的信号混频取二者之和得到6.0MHz的信号。
6.0MHz的第二伴音载频送入IC201的脚,在其中直通到开关S3。
6.5MHz的第二伴音载频信号送到IC201的脚,在其中与0.5MHz的信号混频,取二者之差得到6.0MHz的信号。
不同制式的第二伴音载频送入IC201中都变成了6.0MHz的信号,经制式选择开关后从IC201⑨脚输出然后送回IC101脚,在IC101中只设置6.0MHz的FM鉴频电路就可以适应不同制式的信号,使电路变得简化。
从图中可见,电路并不复杂,但各引脚的信号变换关系比较复杂,使用示波器检测各关键电路的信号比较方便。
6.3.3 音频信号处理电路
(1)音频信号处理电路的基本功能
电视信号经视频检波和伴音解调后,将伴音和图像信号分离。音频信号取出后通常经音量和音调调整后进行功率放大,然后去驱动扬声器。为了改善音频系统的效果,在电路中增加了音频信号处理电路。经音频信号处理电路处理后,可以大大改善音响效果。在音频信号处理集成电路中,往往通过数字技术,将单声道变成立体声或虚拟环绕立体声,同时从信号中分离出重低音信号,形成低音声道,再通过左、右和重低音三路功率放大器去驱动三路扬声器,这样可以大大增强电视机的音响效果。
(2)音频信号处理电路的结构
①音频信号处理电路 图6-34是夏普彩电的音频信号处理电路,它是由三个集成电路构成的。IC301是双声道音频信号预放电路,左、右两声道的信号分别送到IC301的②脚和⑧脚,经预放后由③脚和⑦脚输出,然后送到立体声信号处理电路IC302的①脚和脚,经过电路的合成和相位处理,增强输入信号的立体声效果。然后由③脚和⑤脚输出送到IC303的、脚,这个电路在微处理器I2C总线信号的控制下进行音量、音调(高音、低音)、左右平衡等处理,同时通过电路的处理形成R+L信号,此信号可形成中置声道,也可经低通滤波器形成重低音声道。
图6-34 音频信号处理电路
分别用示波器检测图中关键点的信号波形便可了解电路的工作状态,如某点信号波形失常,表明相关的电路发生故障,应对电路进行检查或更换。
②音频功放电路 图6-35是三通道音频功率放大器。经过音频信号处理电路形成的主声道(L、R)和重低音声道(W),分别送到三通道功率放大集成电路IC304的输入端。三通道的音频信号在IC304中进行功率放大。正常工作时的信号波形如图中所示,如某点波形失常,应查该点的相关元器件及信号通道。用示波器检查波形是判断故障部位最有效的方法。IC304的内部功能方框图如图6-34所示。R声道、L声道的信号加到⑥脚和②脚,重低音信号(W)送到IC304的⑤脚,集成电路内有三路功率放大器,脚、脚输出R、L功率信号,脚输出低音功率信号,经耦合电容后分别加到各自的扬声器上。在集成电路中,设有消音控制电路,在彩电调整状态或功能转换状态,消音电路使功放停止工作,扬声器无声。
图6-35 TA8218H的内部功能框图
③重低音信号形成电路 图6-36是重低音信号形成电路和CX1642P的内部功能框图,L、R信号送到⑧、①脚,在集成电路中分别经加减电路的处理,再经低通滤波器提取低音信号的成分。减去电路可以去掉信号中幅度和相位相同的部分,增强幅度和相位不同的分量,再与低频分量合成,由⑤脚输出。该信号经低音功放驱动低音扬声器,可以大大增强电视机低音的震撼力。用示波器分别检查两个输入引脚和1个输出引脚的信号波形,即可判别出电路是否工作正常。
图6-36 重低音信号形成电路及信号波形