音量控制是功率放大器必不可少的組成部分,在80年代里風(fēng)光過的幾款專用于音量控制的直流音調(diào)IC。其中以TA8184性能;LM1036音質(zhì)也不錯(cuò),但左右聲道平衡不佳,相差可能達(dá)到2db。由于這些直流音調(diào)IC帶有高低音調(diào)節(jié)功能,它們的輸出信號(hào)峰峰值雖然可以達(dá)到8V,但輸入信號(hào)峰峰值只允許達(dá)到3V。而從CD機(jī)輸出的音頻信號(hào)經(jīng)常超過6V峰峰值,超過4V峰峰值的音頻信號(hào)更加頻繁。當(dāng)把CD機(jī)輸出的音頻信號(hào)直接輸入這些直流音調(diào)IC中時(shí),幅度稍大的信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)削波。為防止信號(hào)削波,必須先將CD機(jī)輸出的音頻信號(hào)衰減10db才能輸入直流音調(diào)IC中,然后再對(duì)直流音調(diào)IC輸出的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)放大,結(jié)果是使整機(jī)信噪比下降10db。雖然TA8184和LM1036自身的信噪比可以達(dá)到80db,但在經(jīng)過先衰減信號(hào)再放大信號(hào)的處理后,整機(jī)的信噪比多只能達(dá)到70db。
在高品質(zhì)音響系統(tǒng)中,音量調(diào)節(jié)器的信噪比如果不夠高,播放效果將受到明顯地?fù)p害。普通電位器由于電阻膜片空間面積較大,很容易產(chǎn)生感應(yīng)噪聲。當(dāng)把電位器旋到兩端時(shí),電位器產(chǎn)生的感應(yīng)噪聲較小。當(dāng)把電位器旋到中間常用位置上時(shí),電位器產(chǎn)生的感應(yīng)噪聲。實(shí)驗(yàn)證明,使用普通電位器做音量調(diào)節(jié),在把電位器屏蔽起來,直接把信號(hào)源輸出的音頻信號(hào)加到電位器上時(shí),整機(jī)信噪比僅能夠達(dá)到60db。想要降低電位器產(chǎn)生的感應(yīng)噪聲,只能使用低噪聲放大電路將信號(hào)源輸出的音頻信號(hào)先放大十幾倍,再將它加到電位器上。這樣做的難點(diǎn)是,前置低噪聲放大電路必需使用高達(dá)±40V的工作電壓才能在不發(fā)生信號(hào)被削波的情況下提高整機(jī)信噪比。由于加在電位器上的音頻信號(hào)幅度被放大了10倍,在電位器上產(chǎn)生的熱損耗也將增大100倍,必須改用由若干個(gè)金屬膜電阻串聯(lián)構(gòu)成的非連續(xù)調(diào)節(jié)的特制電位器來調(diào)節(jié)音量。這種特制音量電位器產(chǎn)生的熱噪聲比普通電位器產(chǎn)生的熱噪聲要低得多,但信噪比也僅能達(dá)到85db,很難超過90db。
所幸的是,上個(gè)世紀(jì)90年代末,國(guó)外已經(jīng)有多家電子公司生產(chǎn)出新一代音量調(diào)節(jié)專用IC。它是將一系列微型電阻串聯(lián)集成在IC內(nèi)部,通過集成在IC內(nèi)部的電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)切換。由于集成在IC內(nèi)部的微型電阻體積非常小,幾乎不產(chǎn)生外部感應(yīng)噪聲,這些音量調(diào)節(jié)專用IC的信噪比都能超過90db,非線性失真不大于0.01%,輸入、輸出信號(hào)的峰峰值都能達(dá)到IC電源電壓值。以音量調(diào)節(jié)專用芯片TC9235或SC9153來說,工作電壓取為單9V或雙±5V時(shí),輸入、輸出信號(hào)的峰峰值可達(dá)9.3V或10.3V,信噪比不低于100db。必須采用這種性能更優(yōu)良的專用音量調(diào)節(jié)芯片來制作前級(jí)音量控制器,才能使電子分頻音響系統(tǒng)發(fā)揮出表現(xiàn)。此外,對(duì)多個(gè)信號(hào)源的輸入切換也要采用電子開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)。如果使用繼電器來切換信號(hào)源,在喇叭播放響度很高的低音時(shí),繼電器觸頭會(huì)發(fā)生抖動(dòng)使輸入信號(hào)瞬間斷開形成很難受的聲音阻斷現(xiàn)象!
實(shí)際使用證明,采用CD4051、CD4052、CD4053系列電子模擬開關(guān)來切換信號(hào)源可獲得不低于100dB的信噪比,信號(hào)輸入、輸出范圍都允許達(dá)到10V峰峰值,而它們引入的非線性失真約為0.2%,低于人耳分辨能力。電子模擬開關(guān)的傳輸響應(yīng)頻率高達(dá)40兆,傳輸音頻信號(hào)毫無問題。不夠好之處是通道隔離度只有40dB,同一芯片上的幾個(gè)通道之間存在串音。在不使用的信號(hào)源實(shí)際被停用的一般情況下,通道隔離度不夠高并不會(huì)影響使用。如果對(duì)通道隔離度有特別的高要求,可讓每個(gè)信號(hào)源先各用一個(gè)模擬開關(guān)芯片做通斷控制,再用另一個(gè)模擬開關(guān)芯片進(jìn)行同步切換,從而使信號(hào)源之間的隔離度超過90dB。同一個(gè)信號(hào)源的左右聲道實(shí)際不需要很高的隔離度,40dB已經(jīng)足夠。如果也要提高要求,只需將左右聲道分別用兩套相同的模擬開關(guān)芯片進(jìn)行重復(fù)制作即可。
在音響系統(tǒng)的三個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)中,信噪比排在首位,其次是失真指標(biāo)、然后才是帶寬指標(biāo)。高品質(zhì)hi-Fi音響的信噪比不得低于75dB。信噪比低于65dB就屬于低檔音響,電腦多媒體音響對(duì)信噪比的要求僅為50dB~65dB。所以,切莫以為多媒體音響在電路里使用了級(jí)前有源濾波器,就等同于Hi-Fi電子分頻音響系統(tǒng)。