一種數(shù)字式音量自動調(diào)節(jié)電路的優(yōu)化設計

胡濤　周龍

【摘 要】在當代的音響設備中，通常采用電位器進行音量調(diào)節(jié)。但經(jīng)常進行音量調(diào)節(jié)時，又容易使電位器磨損而出現(xiàn)故障。所以，只要將電位器調(diào)節(jié)由機械調(diào)節(jié)改為數(shù)字式調(diào)節(jié)，控制模擬開關對電阻分壓網(wǎng)絡分級的選取，來實現(xiàn)對音量的數(shù)字式自動調(diào)節(jié)，就可以避免因電位器的磨損而引發(fā)的一系列故障的出現(xiàn)。本文將介紹一種由數(shù)字電路構成音量調(diào)節(jié)電路的設計方法。這種數(shù)字式音量自動調(diào)節(jié)電路將是未來音量調(diào)節(jié)發(fā)展的主流，將越來越受人們的喜愛。

【關鍵詞】數(shù)字式；模擬開關；分壓網(wǎng)絡；自動控制

0.概述

在音響設備中，通常采用電位器來進行音量調(diào)節(jié)。但經(jīng)常進行音量調(diào)節(jié)的時候，又容易使電位器磨損而出現(xiàn)故障。但是，采用數(shù)字式音量調(diào)節(jié)就可以避免模擬調(diào)節(jié)易受干擾的缺點，而且操作控制更加簡單方便。在科技高速發(fā)展的今天，人們對科技產(chǎn)品的要求越來高，對新產(chǎn)品的性能，外形，使用簡便等很多方面都有著較高的要求，所以數(shù)字化將成為未來發(fā)展的主流。目前數(shù)字化新產(chǎn)品層出不窮，但有很多地方還是空白的，也就是說數(shù)字化還有很大的發(fā)展空間。

本文將結合當今數(shù)字化發(fā)展的形勢，根據(jù)當今消費群體對產(chǎn)品的要求，以及生產(chǎn)成本各方面考慮，而設計出的用幾個集成電路來實現(xiàn)能兩個按鍵來控制音量調(diào)節(jié)，并能使其通電時自動處于適中音量的數(shù)字式音量自動調(diào)節(jié)電路。這個設計廣泛運用于電子產(chǎn)品中，使音頻科技產(chǎn)品使用起來更加簡便，同時也提高了電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.數(shù)字電路系統(tǒng)設計方法

數(shù)字電路系統(tǒng)的組成與類別

數(shù)字電路系統(tǒng)的組成。

數(shù)字電路系統(tǒng)：子技術領域里，用來對數(shù)字信號進行采集、加工、傳送、運算和處理的裝置。通常數(shù)字電路往往由輸入電路、輸出電路、控制單元電路、時鐘控制電路和其他子系統(tǒng)等五個部分構成。每部分具有一定的獨立性，在控制單元電路的協(xié)調(diào)下實現(xiàn)各自的功能，其中控制單元電路是整個系統(tǒng)的關鍵。

（1）輸入電路。

輸入電路的任務是將外部待測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電路能夠接受和處理的數(shù)字信號。外部待測信號通?？煞殖赡M信號和離散信號兩大類，如濕度、溫度、壓力、聲、電、光及位移等物理量屬于模擬量，而開關的通與斷、繼電器的得電與失電、管子的導通與截止等屬于離散量。這些信號都必須通過A/D電路變換成數(shù)字電路能夠接受的數(shù)字信號，也就是二進制邏輯電平。

（2）輸出電路。

輸出電路將經(jīng)過數(shù)字電路運算和處理之后的數(shù)字信號通過D/A電路變換成模擬信號或開關信號去推動外部執(zhí)行機構，如揚聲器。在實際電路中輸出電路和執(zhí)行機構之間往往還需要功率放大電路，以提供負載所要求的電壓和電流值。

（3）控制電路。

控制電路將外部輸入信號以及各子系統(tǒng)送來的信號進行分析，然后發(fā)出指令去管理電路各個部分，使整個系統(tǒng)同步、有條不紊地工作。

（4）時鐘控制電路。

提供整個系統(tǒng)工作的同步時鐘信號，使整個系統(tǒng)在時鐘信號的作用下按一定順序完成操作。

（5）子系統(tǒng)。

子系統(tǒng)，又稱為單元電路，是對數(shù)字信號進行各種運算以及信號處理傳輸?shù)裙δ艿碾娐贰?/p>

2.數(shù)字式音量自動調(diào)節(jié)電路

2.1電路系統(tǒng)的類型

（1）在數(shù)字電路系統(tǒng)中，有的全是由硬件電路來完成全部任務，有的除硬件電路外，還需要加上軟件，即使用可編程器件，采用軟硬結合的方法完成電路功能。后者的功能要比前者強得多，而且能使硬件投資減少，使用靈活方便。

（2）由于微處理器在可編程器件中具有一定的特殊性，所以，根據(jù)系統(tǒng)中是否使用微處理器，又可將數(shù)字電路系統(tǒng)分成微處理器控制和無微處理器控制兩大類。

（3）根據(jù)數(shù)字電路系統(tǒng)所完成的任務性質(zhì)則可將其分成數(shù)字測量系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)三大類。

2.2音量調(diào)節(jié)控制電路圖

圖 1 音量控制調(diào)節(jié)電路

2.3電路的安裝

按照附錄中的總電路圖仔細進行接線安裝，把所有需要接地的引線接在一起，電源選取正五伏，特殊引角CC4051的VEE接負五伏。最后使用信號發(fā)生器提供信號源，并將輸出信號接至示波器，通過觀察進行調(diào)試。以驗證設計是否能達到要求。

3.結語

經(jīng)過反復的實踐證明，該方案有效的提高了電路的自適應和抗干擾能力并被廣泛應用于該系列產(chǎn)品中，得到了廣大用戶的好評。