基于Multisim 2001音調(diào)控制電路的設(shè)計(jì)

李榮茂

摘要：本文介紹音調(diào)控制電路的工作原理及Multisim2001仿真軟件的特色，并用Multisim2001仿真軟件對所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真，并對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：Multisim2001 音調(diào)控制電路 電路仿真

中圖分類號：TM13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0123-01

電子電路的頻率特性是由于電路中存在著阻抗元件，導(dǎo)致放大電路的許多元件參數(shù)均為頻率的函數(shù)。音調(diào)控制是指人為地調(diào)節(jié)輸入信號的在低頻、中頻、高頻成分的比例，從而改變音響系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性，來補(bǔ)償音響系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的頻率失真，或用來滿足聽者對音色的不同追求。

音調(diào)控制電路大體有以下三種：（1）負(fù)反饋音調(diào)控制電路；（2）衰減式音調(diào)控制電路；（3）衰減——負(fù)反饋式音調(diào)控制電路。電路一般采用低音、高音兩個(gè)調(diào)節(jié)電位器；在少數(shù)電路中，也有用一個(gè)電位器作為低、高音音調(diào)控制電路的。所謂衰減，就是比中音頻的衰減還要大一些。一個(gè)良好的音調(diào)控制器，要有足夠的高、低音調(diào)節(jié)范圍，但又同時(shí)要求高、低音從最強(qiáng)到最弱的整個(gè)調(diào)節(jié)過程中，此時(shí)要求中音信號不發(fā)生明顯的幅度變化，保證音質(zhì)大致不變。其中負(fù)反饋式音調(diào)控制電路只改變電路頻率響應(yīng)特性曲線的轉(zhuǎn)折頻率，而不改變其斜率。反饋式音調(diào)控制電路可以很好地補(bǔ)償音響系統(tǒng)的頻率失真，而且適應(yīng)于人耳的聽覺特性。

1 Multisim2001簡介

Multisim2001是加拿大交互圖像技術(shù)有限公司（IIT公司）推出的最新版本，其前身是EWB5.0（電子工作平臺）。

Multisim2001是一個(gè)原理電路設(shè)計(jì)、電路功能測試的虛擬仿真軟件。其主要特點(diǎn)如下：（1）Multisim2001的界面基本上模擬了一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作平臺的環(huán)境，主要包括：①電路窗口：用來繪制電路圖及添加各種測量儀器。②元器件工具：裝有各種電子元器件，可供選擇、添加。③虛擬儀器工具：裝有各種虛擬電子測量儀器，可供選擇、添加。（2）Multisim2001提供了豐富的元器件庫，給電路仿真帶來了極大的方便。使用時(shí)單擊元器件工具條的某一個(gè)圖標(biāo)即可打開該元器件庫。（3）Multisim2001支持?jǐn)?shù)字電路、模擬電路以及模擬／數(shù)字混合集成電路的設(shè)計(jì)仿真?？梢苑謩e對模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行電子仿真，也可以對數(shù)字、模擬電路混合在一起的系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。

2 音調(diào)控制電路設(shè)計(jì)電路

本音調(diào)控制電路設(shè)計(jì)電路如圖1所示。該電路采用的是反饋式音調(diào)控制電路。電路中R3、R4、C3、C4和R1組成低音反饋網(wǎng)絡(luò)，R6、C1、R2組成高音反饋網(wǎng)絡(luò)，對于輸入中的低頻成分，C1可視為開路。對于輸入中的高頻成分C3、C4可視為開路。

調(diào)節(jié)電位器在不同位置，點(diǎn)擊示波器，調(diào)節(jié)相應(yīng)量程按鈕，可以觀察輸出波形的變化。

圖2（a）（b）（c）所示為分別調(diào)節(jié)電位器在不同位置用示波器仿真的輸出波形。

圖2（a）電位器R1、R2分別調(diào)到50%處時(shí)的仿真波形。

圖2（b）電位器R1調(diào)到100%，R2調(diào)到50%，輸入為100Hz處時(shí)的仿真波形。

圖2（c）電位器R1調(diào)到50%、R2調(diào)到0%，輸入為5kHz處時(shí)的仿真波形反饋式音調(diào)控制電路的輸出數(shù)據(jù)如表1所示。

3 結(jié)語

從以上仿真結(jié)果可以看出當(dāng)R1調(diào)節(jié)在100%時(shí)，低音提升量最大，約為6.8V，當(dāng)R2調(diào)節(jié)在0%時(shí)，高音提升量最大約為7.9V。該電路具有低、高音的音調(diào)調(diào)節(jié)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭步生.Multisim2001電路設(shè)計(jì)及仿真入門與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社.

[2] 黃智偉.基于Multisim2001的電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分析[M].電子工業(yè)出版社.