野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

摘要 本文主要介紹了某種野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)音系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用，首先對新型野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行簡單的介紹，了解其特點，重點分析研究野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的配置及使用的主要技術(shù)，最后對野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的下一步發(fā)展方向提出了思考。

【關(guān)鍵詞】野戰(zhàn) 數(shù)字音響 擴(kuò)聲系統(tǒng)

1 引言

近年來隨著數(shù)字化、智能化時代的到來，人們關(guān)注的焦點正在轉(zhuǎn)向數(shù)字化、智能化時代。國家為推動軍隊建設(shè)，對軍隊文化裝備對智能化、數(shù)字化要求也不斷提高。而野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)就是在野戰(zhàn)部隊中常用的一種軍隊文化裝備。因此在現(xiàn)階段加強對于野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實意義，能夠更加全面的了解野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的基本特點、組成配置以及具體的應(yīng)用，從而不斷完善野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計，更好的滿足軍隊文化裝備設(shè)計的需求，研究更加先進(jìn)更加智能的野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)音系統(tǒng)。

2 野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)概述

隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，部隊要求對便攜式數(shù)字影音系統(tǒng)進(jìn)行升級開發(fā)，即在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品體積減小，重量減輕近一半。而且在設(shè)計過程中尤其強化對工業(yè)設(shè)計，如人機(jī)校對、使用舒適度、可靠性等提升產(chǎn)品附加價值主觀感覺性。為此，功率放大器方案必須采用數(shù)字功率放大器，由于前期研發(fā)的數(shù)字功率放大器音色偏硬，且音量過大時，可懂度較差。為解決這一問題，我們查閱了大量的技術(shù)資料，并研究、分析了幾款國際知名品牌的數(shù)字功率放大器，初步形成一個在數(shù)字功率放大器上增加一個音色補償補丁電路。

我們需對原來的野戰(zhàn)系列產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化改造，以減小體積、降低重量與能耗，進(jìn)一步達(dá)到便攜的目的。為達(dá)到這一目的，必須采用數(shù)字功率放大器，但部隊領(lǐng)導(dǎo)對使用數(shù)字功率放大器后的系統(tǒng)產(chǎn)品的現(xiàn)場聽音后，感到音質(zhì)干、澀、不耐聽，于是提出專項攻關(guān)要求：項目重點是主觀指標(biāo)，即聽感，主要表現(xiàn)最終產(chǎn)品的耐聽度，聲音的平衡、圓潤。

構(gòu)建基本方案后，我們開始篩選集成電路方案，經(jīng)對多種數(shù)字音頻驅(qū)動電路進(jìn)行篩選，最后確定選用IR公司的系列集成芯片，主要采用IRS2029芯片。并對其內(nèi)部電路框圖與外圍電路方案進(jìn)行分析，參考其提供的外圍電路方案進(jìn)行二次設(shè)計。創(chuàng)新性地通過音色補償電路之類技術(shù)，對數(shù)字音頻驅(qū)動電路的外圍電路進(jìn)行二次設(shè)計，增加了輸出級驅(qū)動電路，使聲音更加飽滿有力；加入的RC串并聯(lián)電路改善音色； 加入的LRC電路，濾去噪聲波并補償部分偶次諧波，中高音更加明亮、通透、圓潤。

本系統(tǒng)中所使用的主要設(shè)備SM4600D，是我公司經(jīng)過多年努力，吸取了幾十年的設(shè)計理念，并結(jié)合使用了先進(jìn)的D類放大器，就是大量應(yīng)用數(shù)字技術(shù)---數(shù)字功率放大器、數(shù)字效果技術(shù)、數(shù)字聲反饋抑制技術(shù)等等，同時也兼顧了使用習(xí)慣，音量調(diào)節(jié)、效果音量調(diào)節(jié)等保持了電位器調(diào)節(jié)的方式，使得這套系統(tǒng)操作非常簡單，而且具有節(jié)能特點，綜合效率高達(dá)80%，重量輕，外觀簡潔新穎，操作更加人性化。而且音響系統(tǒng)的體積更小、可靠性更高、音質(zhì)更清晰、聲指向性更強等，在加工生產(chǎn)中也不斷地運用新材料，新技術(shù)，不斷地讓產(chǎn)品進(jìn)步。

3 野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的配置

本系統(tǒng)配置比較簡單，由1臺綜合功率放大器的2只音箱組成了最基本最實用的系統(tǒng)，配上話筒，就可以滿足連隊日常的需求。信號由音源設(shè)備送到綜合功率放大器SM4600D，進(jìn)行前置處理以及功率放大，通過音箱線驅(qū)動音箱，就實現(xiàn)了整個功能。

本系統(tǒng)中所使用的音箱，采用了15mm中密度纖維板，使得結(jié)構(gòu)更加堅固，箱體內(nèi)部采用了不規(guī)則六邊形設(shè)計，最大限度的減少了箱體內(nèi)部的諧波振動。箱體表面使用了環(huán)保水性灑點漆，達(dá)到歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，有防水耐磨的特性。通過專業(yè)設(shè)計師的精心調(diào)音，是一款的非常好聽的音箱。使用2.5mm2金銀線作為音箱連接線，可以讓聲音更好的傳輸?shù)揭粝洹?/p>

在專業(yè)音響工程設(shè)計中，聲場設(shè)計最為關(guān)鍵，包括隔聲的處理，現(xiàn)場噪音的降低，建筑結(jié)構(gòu)的要求，聲均勻度的實現(xiàn)聲顫動，聚焦，反饋等問題的避免，室內(nèi)計算等等。這些都必須要求工程設(shè)計人員要有專業(yè)的知識水平、現(xiàn)場設(shè)計施工經(jīng)驗、以及嚴(yán)格按照行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其中對工程施工具有較高參照價值的有：GB3947《聲學(xué)名詞術(shù)語》；GB4959《廳堂擴(kuò)聲特性測量方法》；GYJ25《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)》；SJ2112-82《廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的優(yōu)選電氣配接值》； GB/T15485《語言清晰度指數(shù)的計算方法》等等。

4 野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的野戰(zhàn)音響擴(kuò)聲系統(tǒng)容易出現(xiàn)干擾大，噪聲大的情況，會干擾其他設(shè)備的使用，主要是由于器件精度等級、配對與PCB布板所致，造成其左右聲道震蕩頻率最大相差為13K。在新型野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計中，高度要求器件精度，重新對PCB布板、合并采用LC濾波器及磁珠（bead）濾波器、經(jīng)加時鐘同步電路后此現(xiàn)象消失且改善了信噪比，解決了EMI電磁干擾?？朔?shù)碼聲項目的完成，極大地促進(jìn)數(shù)字功率放大器的實際應(yīng)用，進(jìn)一步擴(kuò)大我們?yōu)椴筷犔峁┪膴逝c處突設(shè)備的應(yīng)用范圍。隨著D類功放在解決抗干擾、聽感音質(zhì)水平、可靠性等一系列技術(shù)關(guān)鍵后，聽感可與A/AB類媲美，產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)也極大地擴(kuò)展。所以行業(yè)也積極推廣并加以制定規(guī)范，引領(lǐng)音響產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保導(dǎo)向。

使用該野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)應(yīng)用到部隊處突維穩(wěn)產(chǎn)品上，經(jīng)部隊領(lǐng)導(dǎo)的多次試音室聽音與使用現(xiàn)場聽音，并反復(fù)提出改進(jìn)建議。 接著，對應(yīng)用該電路的系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行高溫、高濕、高寒、高鹽霧等環(huán)境試驗，均順利通過，完全滿足野戰(zhàn)部隊的應(yīng)用要求。

5 結(jié)語

通過本文研究可知，通過數(shù)字化改造和集成線路的改造，野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)重量輕，外觀簡潔新穎，操作更加人性化，而且音質(zhì)得到顯著提高，更加清透有力，在野戰(zhàn)部隊中應(yīng)用取得良好的應(yīng)用效果，受到部隊領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定，也對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到良好的引導(dǎo)作用。下一步，我們將應(yīng)用新材料，新技術(shù)，不斷升級野戰(zhàn)數(shù)字音響擴(kuò)聲系統(tǒng)。

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作者簡介

潘志祥（1969-），男，四川省綿陽市人。大學(xué)本科學(xué)歷。主要研究方向為軍隊文化擴(kuò)聲裝備、音響行業(yè)發(fā)展方向的研究與設(shè)計。

作者單位

四川湖山電器有限責(zé)任公司 四川省綿陽市 621000