立體聲調(diào)頻與發(fā)射電路設(shè)計(jì)【開題報(bào)告】

1、<p><b>　　開題報(bào)告</b></p><p>　　立體聲調(diào)頻與發(fā)射電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　專業(yè)：電子信息工程</b></p><p>　　一、綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義</p><p>　　調(diào)頻廣播經(jīng)歷了六十多年的發(fā)展，技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，目前已經(jīng)

2、被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)部門，并發(fā)揮著不可或缺的重要作用。20世紀(jì)70年代，歐美國家的調(diào)頻立體聲廣播已經(jīng)普及，各廣播電臺(tái)、唱片公司錄制立體聲技術(shù)也相當(dāng)成熟。而在我國當(dāng)時(shí)廣播系統(tǒng)只有中波和短波廣播，調(diào)頻立體聲廣播還是一項(xiàng)空白。為盡快開創(chuàng)和建立我國的調(diào)頻立體聲廣播，一個(gè)是籌建調(diào)頻發(fā)射臺(tái)，一個(gè)是廣播中心要有足夠的立體聲節(jié)目源供其廣播。當(dāng)時(shí)的廣播中心只能錄制單聲道節(jié)目，既不具備錄制立體聲設(shè)備，也不掌握錄制立體生的拾音技術(shù)，急需開展立體聲技術(shù)引進(jìn)

3、與開發(fā)工作。對(duì)此廣電部很快下達(dá)了成立立體聲研制小組的指示，其任務(wù)一是盡快制定錄制立體聲硬件設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn)，其二是研討立體聲節(jié)目制作方法及其制式比較；其三是推廣和擴(kuò)大立體聲節(jié)目錄制種類，既能制作供廣播專用的立體聲節(jié)目源，又要能錄制供市場(chǎng)需求的立體聲唱片和盒式帶。經(jīng)過調(diào)研小組的研制與開發(fā)，便成功研制出立體聲調(diào)音臺(tái)專用的聲響調(diào)節(jié)器，同時(shí)組裝出簡(jiǎn)單的六路立體聲調(diào)音臺(tái)。在此基礎(chǔ)上研制小組還參考了大量國際上先進(jìn)的立體聲技術(shù)設(shè)備，包括立體聲調(diào)音臺(tái)、立

4、體聲錄音機(jī)、立體聲盒式機(jī)、立體聲效果器、立體聲刻錄機(jī)、刻紋機(jī)、</p><p>　　不久，廣電部又決定組團(tuán)赴西德、法國進(jìn)行立體聲技術(shù)考察，先后對(duì)西德、法國等城市的廣播電臺(tái)、唱片公司、電聲專業(yè)科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家進(jìn)行詳盡的考察與座談。同時(shí)觀看了在大、小不同演播室進(jìn)行立體聲錄音現(xiàn)場(chǎng)拾音方法，從語言錄音、廣播劇到大型交響樂直接錄制立體聲，并現(xiàn)場(chǎng)聆聽了立體聲效果。在唱片公司除了考察現(xiàn)場(chǎng)直接錄制立體聲外，還參觀了“

5、人工頭”的錄音工藝及主觀評(píng)價(jià)其立體音響效果，仔細(xì)觀看了立體聲唱片、盒式帶生產(chǎn)工藝。</p><p>　　回國后不久，該技術(shù)首先在中央人民廣播電臺(tái)加以應(yīng)用、推廣，研討不同立體聲錄音制式的拾音方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，與此同時(shí)中央電臺(tái)邀請(qǐng)了西德里亞斯廣播電臺(tái)錄音專家巴欽來華授課，并請(qǐng)全國各地廣播電臺(tái)錄音工程技術(shù)人員參加。這在當(dāng)時(shí)對(duì)立體聲知識(shí)尚一知半解的情況下，結(jié)了燃眉之急，很快得到了普及與提高。</p><

6、p>　　在20世界80年代初，中央人民廣播電臺(tái)為配合中央電臺(tái)第三套調(diào)頻立體聲開播，首批引進(jìn)了立體聲、多音道錄制設(shè)備，設(shè)備引進(jìn)后先行安裝在條件最佳的原廣播大樓音樂廳并很快投入使用，錄制了大量首批符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的立體聲節(jié)目，為中央電臺(tái)第三套調(diào)頻立體聲開播及時(shí)提供了充足的立體聲節(jié)目源。</p><p>　　隨著廣播科技進(jìn)步，、廣播節(jié)目套數(shù)不斷增加，對(duì)立體聲節(jié)目源的需求量日益增加。這樣一來便給廣播的發(fā)展帶來良好機(jī)遇。

7、中央電臺(tái)調(diào)整規(guī)化，加快對(duì)單聲道機(jī)房的改建工作，所引進(jìn)的設(shè)備也開始多功能、多樣化，跨入當(dāng)時(shí)國際上廣播電臺(tái)的先進(jìn)行列。至此從20世紀(jì)80年代開始，在熟練掌握了立體聲和多音道錄音技術(shù)的基礎(chǔ)上，加上多功能、多制式的先進(jìn)設(shè)備，使得中央臺(tái)立體聲節(jié)目制作產(chǎn)生了質(zhì)與量的飛躍，實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻立體聲開播以來的跨越式發(fā)展，涌現(xiàn)出大量優(yōu)秀廣播作品，吸引了眾多廣播的忠實(shí)聽眾，從而續(xù)寫了廣播事業(yè)發(fā)展的又一華麗樂章。</p><p>　　現(xiàn)在我們

8、在收聽無線廣播時(shí)都喜歡收聽FM立體聲廣播，原因是FM廣播音色純正，頻帶寬，信噪比高，抗干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)在好的FM廣播臺(tái)所發(fā)出來的信號(hào)可與CD機(jī)相比美了。那么FM的立體聲信號(hào)是如何產(chǎn)生和解碼的呢？下面我們來討論一下此問題。</p><p>　　(一) 立體聲信號(hào)的產(chǎn)生流程</p><p>　　1、將L（左聲道）和R信號(hào)（右聲道）進(jìn)行疊加（即L+R）我們稱這種和信號(hào)為M信號(hào)；將L信號(hào)與R信號(hào)相減

9、即L-R，我們稱這種信號(hào)為S信號(hào)（如圖1）。 </p><p>　　圖1 輸入信號(hào)波形圖</p><p>　　2、將S信號(hào)調(diào)制于38KHZ的副載波（調(diào)幅制AM），調(diào)制后再將38KHZ的已調(diào)波通過一個(gè)稱為平行器的將38KHZ副載波抑制掉，僅留下38KHZ已調(diào)波的上下邊帶分量。將S信號(hào)進(jìn)行這樣的處理目的是使S信號(hào)變成±S（如圖2）。</p><p>　　圖2

10、 調(diào)制后副載波波形圖</p><p>　　抑制副載波的目的是因?yàn)檎{(diào)幅波在能量的角度上看載頻占有最大的能量，而邊頻幅度（上下邊帶）不超過載頻幅度的1/2，也就是說，邊頻能量最多只 有載波的50%，當(dāng)調(diào)制度達(dá)到100%時(shí)邊頻的能量一共只占1/3，如果調(diào)制度再少一些，比例還將更少。但是，信息是靠邊帶來傳送的，所以幅度恒定的副載 波是無用的，將它抑制掉這對(duì)提高信噪比和節(jié)約發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率都有好處。然而，在接收端就必須要將

11、抑制了的38KHZ載波信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)才能正確解調(diào)出S信 號(hào)，而且恢復(fù)的38KHZ載波信號(hào)必須要和發(fā)射端的38KHZ在相位上保持一致。那末如何解決這個(gè)問題呢？可行的辦法是在發(fā)射端發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻控制信號(hào)此信 號(hào)用以在接收機(jī)中從新建立38KHZ的副載波。</p><p>　　3、將L+R信號(hào)和上下邊帶信號(hào)與19KHZ導(dǎo)頻信號(hào)同時(shí)加到環(huán)形調(diào)制器中進(jìn)行混合疊加成為立體聲復(fù)合信號(hào)。</p><p>　　4

12、、將立體聲復(fù)合信號(hào)與主載波（88～108MHZ）以FM方式進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射出去。</p><p>　　立體聲產(chǎn)生流程圖如圖3所示</p><p>　　圖3 立體聲產(chǎn)生流程圖</p><p>　　（二) FM立體聲信號(hào)的解碼　　立體聲信號(hào)的主要部分是差信號(hào)±S，在單聲道接收機(jī)中此信號(hào)被去加重電路濾除了，在立體聲解碼中就必須依靠S信號(hào)，將S信號(hào)和M信號(hào)相加減來

13、獲得L、R信號(hào)。M+S=（L+R）+（L-R）=2L、M-S=（L+R）-（L-R）=2R。</p><p>　　立體聲解碼電路是通過一個(gè)環(huán)形檢波器來實(shí)現(xiàn)以上的功能的這里重點(diǎn)介紹一下19KHZ倍頻電路和環(huán)形檢波器電路。</p><p>　　1、19KHZ倍頻電路</p><p>　　這部分電路實(shí)際上是恢復(fù)38KHZ副載波電路。19KHZ的導(dǎo)頻信號(hào)從B1取出送到D1和

14、D2進(jìn)行全波整流，輸出38KHZ的半波脈沖信號(hào)，BG2將信 號(hào)放大，由于其波形是脈沖波所以它包含有豐富的諧波成分，而我們需要的是其基波（即一次諧波）所以BG2的負(fù)載是一個(gè)LC并聯(lián)選頻電路，它諧振于 38KHZ，所以38KHZ的基波將得到最大的輸出，經(jīng)B2耦合將信號(hào)送至環(huán)形檢波器從而達(dá)到恢復(fù) 38KHZ副載波。這里由于38KHZ的副載波是由發(fā)送端的19KHZ導(dǎo)頻信號(hào)所產(chǎn)生的，所以它與發(fā)送端的38KHZ副載波是同步的。</p>

15、<p><b>　　2、環(huán)形檢波器</b></p><p>　　從輸入端進(jìn)來的是去掉了19KHZ導(dǎo)頻信號(hào)的立體聲復(fù)合信號(hào)，它加到B2次級(jí)線圈的中點(diǎn)并被38KHZ的副載波所調(diào)制（AM），用兩個(gè)一 般的包絡(luò)檢波器就能將所需的2L和2R信號(hào)檢出來。環(huán)形檢波器就能實(shí)現(xiàn)此功能，再生的38KHZ的副載波在環(huán)形檢波器內(nèi)充當(dāng)了開關(guān)信號(hào)，它使D3、D4、 D5、D6輪流導(dǎo)通，其中正向波形由D5、D

16、6檢波輸出M+S=2L信號(hào)，其負(fù)載電阻是R14；負(fù)向波形由D3、D6檢波輸出M-S=2R信號(hào)，其負(fù)載電 阻是R15，C10和C11的作用是將38KHZ副載波旁路掉，這樣在輸出端就得到了2R和2L的立體聲音頻信號(hào)了。</p><p>　　調(diào)頻廣播已在國內(nèi)開播了三十多年，調(diào)頻廣播以調(diào)頻方式進(jìn)行音頻信號(hào)傳輸，以抗干擾能力強(qiáng)信噪比較高，投入小等優(yōu)點(diǎn)在廣播發(fā)射領(lǐng)域扮演了重要的角色。調(diào)頻廣播是一種以無線發(fā)射的方式來傳輸廣播的

17、設(shè)備。具有無需立桿架線，覆蓋范圍廣，無限擴(kuò)容，安裝維護(hù)方便，投資省，音質(zhì)優(yōu)美清晰的特點(diǎn)。徹底解決了傳統(tǒng)有線廣播布線困難、安裝復(fù)雜、擴(kuò)容性差、損壞墻面及校園環(huán)境等問題。對(duì)于目前規(guī)模大、地域廣的學(xué)校來說，調(diào)頻廣播具有傳統(tǒng)的有線廣播無法比擬的優(yōu)越性。而調(diào)頻立體聲廣播則是由多條聲音信息通道來傳輸聲音信息，使還原時(shí)呈現(xiàn)空間聲像的廣播技術(shù)。常用的為二通道。由于立體聲信號(hào)頻帶寬，信號(hào)質(zhì)量要求高，通常采用調(diào)頻方式傳輸。收聽時(shí)也需配置兩個(gè)通道，甚至采用環(huán)

18、繞聲喇叭，可獲得有空間層次的立體聲效果。由于調(diào)頻立體聲廣播覆蓋面積廣，音質(zhì)優(yōu)美，而且省去布線的麻煩，費(fèi)用低廉，在學(xué)校（大學(xué)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、廠礦、醫(yī)院、景區(qū)等處已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，而且廣播類型多種多樣，廣播內(nèi)容不斷實(shí)時(shí)更新，是人們獲得新鮮資訊的主要途徑之一，深受廣大人民的喜愛。</p><p>　　研究調(diào)頻立體聲廣播，不僅可以給廣大人民帶來完美的廣播音質(zhì)，而且在景區(qū)，廠礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)等其他通信方式不算發(fā)達(dá)或者經(jīng)費(fèi)緊張的地區(qū)，廣

19、播無疑是最理想的傳播信息和娛樂大眾的方式。而且廣播的傳播速度極快，能在最短的時(shí)間內(nèi)將有用的信息傳到各個(gè)角落，無一遺漏，尤其對(duì)于應(yīng)對(duì)突發(fā)緊急事件上有著無法比擬的優(yōu)勢(shì)，通過研究立體聲調(diào)頻廣播，可以不斷添加新鮮科技進(jìn)入廣播領(lǐng)域，在給人們帶來快樂的同時(shí)，也能不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低能耗，節(jié)約成本，以期實(shí)現(xiàn)廣播事業(yè)的蓬勃發(fā)展。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：</p><p>　

20、　目的：在設(shè)計(jì)與制作中了解立體聲調(diào)頻發(fā)射與接收電路的原理、掌握電路的設(shè)計(jì)制作與主要性能參數(shù)的調(diào)試方法。</p><p>　　任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能調(diào)頻發(fā)射和接收的電路。設(shè)計(jì)要求發(fā)射頻率為88-108MHZ，以FM方式進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射出去。有頻率調(diào)整功能鍵，以0.1MHz的步進(jìn)增加或降低工作頻率，由LED顯示屏顯示頻率，靈敏度優(yōu)于10UV。立體聲輸出，可存50個(gè)電臺(tái)及手動(dòng)搜臺(tái)和自動(dòng)搜臺(tái)模式。</p>&

21、lt;p>　　主要技術(shù)指標(biāo)：1. 最大頻偏： 土75KHz； </p><p>　　2. 發(fā)射功率：  0.5W-0.7W 發(fā)射距離； </p><p>　　3. 輸出阻抗:   50歐； </p><p>　　4. 頻率步進(jìn): 

22、0; 0.1MHz； </p><p>　　5. 預(yù)加重延時(shí)：50us；</p><p>　　6. 分離度 ：   40dB；</p><p>　　7. 失真度 ：   0.1%；</p><p>　　8. 輸入電平：  -13dBV；</p>

23、<p>　　三、研究步驟、方法及措施：</p><p>　　步驟：1、查找相關(guān)資料，總體方案設(shè)計(jì)論證，</p><p>　　2、根據(jù)方案設(shè)計(jì)控制電路的原理圖，設(shè)計(jì)并畫出線路圖，</p><p>　　3、調(diào)試電路并進(jìn)行仿真，</p><p>　　4、進(jìn)行性能測(cè)試，總結(jié)設(shè)計(jì)過程。</p><p>　　方法：先畫

24、出電路圖，進(jìn)行調(diào)試仿真，繼而做出實(shí)物，并調(diào)整參數(shù)，以期達(dá)到預(yù)計(jì)效果。</p><p>　　措施: 查閱于畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)資料和文獻(xiàn)（圖書館、超星電子圖書閱覽室等）。經(jīng)常與指導(dǎo)老師取得聯(lián)系，一起探討有關(guān)電路的設(shè)計(jì)方案等問題。</p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分［M］．北京：高等

25、教育出版社，1988．</p><p>　　[2] 卓崇桂．調(diào)頻收音機(jī)電路原理、維修和自制［M］．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版，1988．</p><p>　　[3] 陳忠.電子制作［M］．北京：電子制作雜志出版社，2003．</p><p>　　[4] 胡斌．圖表細(xì)說電子工程師識(shí)圖速成手冊(cè)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2007．</p><p&

26、gt;　　[5] 夏路易 石宗義．電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Protell 99SE［M］．北京：希望電子出版社出版2002．</p><p>　　[6] 隆方義．收音機(jī)修理技術(shù)［M］．山東：科學(xué)技術(shù)出版社出版，1984．</p><p>　　[7] 門宏. 精選電子制作圖解66例［M］．北京：人民郵電出版社出版，2001．</p><p>　　[8] 王慶.Pro

27、tel 99 SE及DXP電路設(shè)計(jì)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.</p><p><b>　　五、研究工作進(jìn)度：</b></p><p>　　1、2010.12.1～2011.2.28：消化理解設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告和英文資料翻譯；</p><p>　　2、2011.3.1～3.15：根據(jù)本專業(yè)所學(xué)相關(guān)理論知識(shí)

28、，結(jié)合查閱的文獻(xiàn)資料，確定設(shè)計(jì)原理圖，構(gòu)思總體思路，制定總體方案；</p><p>　　3、2011.3.16～5.6：在完成主電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，選擇元器件，軟件設(shè)計(jì)，繪制PCB板；完成器件焊制、調(diào)試、調(diào)整；</p><p>　　4、2011.5.7～5.31：整理設(shè)計(jì)資料，繪制各部分插圖，完成論文寫作；</p><p>　　5、2011.6.1～6.5： 撰寫設(shè)計(jì)