無線擴音系統的實用性改造

鄧月明

廣州番禺職業技術學院，廣東廣州 511483

0 引言

無線擴音系統在日常教學中能減輕教師的教學疲勞，提高學教學質量，在日常教學中具有舉足輕重的作用，而目前大多數無線擴音系統廠商主要以產品銷量為出發點去生產適合大眾化需求的設備。廠家并沒有實地考察每個用戶的使用環境，產品沒有針對性開發，而且產品生產周期短，產品設計過程難以考慮周全，因此無線擴音系統在使用過程中難免出現各種意想不到的由于電路設計考慮不周全而引起的問題，而且這類問題不能通過更換件壞元件的修復方法去解決，導致原設備棄之可惜，新設備買之耗財的兩難選擇。通過分析無線擴音系統的電路，結合其實際的使用環境，對其原有的電路進行修改，可以彌補原有電路的不足，讓無線擴音系統更好地應用于實際使用環境。

1 無線擴音系統發射器電池消耗量較大的原因

經過查看日常教室設備維護及耗材使用的記錄，發現某校70間教室的無線擴音系統在日常教學中，平均每月消耗電池400節，電池消耗量較其它同一水平的學校大。電池的大量消耗對學校來說是一筆可觀的經費開支，而且廢舊電池處理不好會引來各種污染，如何減少電池的消耗意義重大。為了尋求減少電池損耗的可行方法，筆者對無線擴音機系統的日常使用情況展開了調查，并結合多種因素分析，歸納得到電池的消耗量較大有兩方面的原因：一是設備自身耗電能量較大，二是上課老師操作不當，比如老師不及時關閉無線發射器，錯誤換電量正常的電池。為了進一步確定為何種原因，筆者對無線擴音系統發射器的總電流進行了測試，發現發射器的總電流靜態時為18.5mA， 動態時為19mA，查閱設備的產品技術參數說明書，發現發射器兩種狀態的電流都符合標準值，排除了設備自身耗電量大的原因，而老師使用不當成為了電池消耗量過大的主要原因。為了推理得到證實，筆者隨訪該校的教室管理人員，得知部分老師經常錯誤更換電量正常的電池，或是下課后不關發射器，因此，肯定了引起電池出現消耗量較大的主要原因是由于使用不當。

為了問題得到有效的解決，筆者對無線擴音系統的功能和電路進行全面分析，發現其發射器出于省電設計，電源指示燈在電池電量不足的情況下才亮，提醒用戶更換新電池，但在這一過程中，發射器還是可以正常工作，持續使用1小時后電源指示燈由于電池電量嚴重不足而進入熄滅狀態，這時發射器需要更換電池后才能恢復正常使用。正是由于上述的設計，對于那些不了解實際情況的老師而言，較易出現使用錯誤，比如無線擴音系統由于其它原因導致異常時，會誤以為是電池無電而更換電池，有時甚至更換幾節電池后才懷疑是其它問題引起。也由于發射器電源充足時指示燈為熄滅態，老師也會將開啟狀態發射器誤視為已經是關閉的，特別是那些晚上空閑的課室，發射器就一整晚開著，電池電能大大地浪費。也有部分發射器在寒暑假期間也處于開啟狀態而引至電池能量耗光，耗光能量的電池由于化學作用會在較短時間內出現漏液，電池液隨之腐蝕發射器的電路板而引發故障。

2 無線擴音系統發射器電源指示電路分析

圖1 無線擴音系統發射器電池電量指示圖

圖2 NE751集成電路內部結構

2.1 電路組成簡介

結合發射器的實物線路圖及元器件排列，畫出發射器電池電量指示電路圖（圖1）， NE751的5腳（比較器的倒相器輸入端）為電池電量檢測端，14腳（VCC）為NE751的供電端，10腳為其內部電壓比較器輸出端，NE751的其余引腳為雙通道音頻的動態壓縮擴展電路，這部分電路是為了提高動態范圍和降低噪聲而設計，與本文論述無關，這里不作詳述。

2.2 電路工作原理

結合圖1、圖2分析電路工作原理，在電池電量充足的情況下開機時，NE751的5腳因外接電容兩端電壓不能突變，其內部電壓比較器的反相輸入端（5腳）電平低于同相輸入端基準電平（1.8V），NE751的10腳為高電平，電流流經電阻R再經電源指示燈到地，電源指示燈亮起，隨著電容充電，其兩極電壓升高，當NE751的5腳電平高于1.8V時，比較器反轉，NE751的10腳為低電平，電源指示燈熄滅。隨著發射器的使用時間加長，電池電量降低，NE751的5腳電平下降低于1.8V，10腳輸出高電平，電源指示燈長亮，提示更換電池。我們通過觀察電源指示燈的狀態，便知電池的電量。表1可以明確地反映電源指示燈的狀態和電池電量之間的關系

表1

3 電路的改進

3.1 電路更改后電源指示燈的狀態

根據發射器實際電路設計并結合老師的使用情況，將電源指示燈的狀態和電池電量之間的關系改為如表2的情況，發射器使用起來其電池電量指示更直觀明了。

表2

3.2 電路進造的實施過程

根據圖2，將NE751的10腳至電阻R之間的線路斷開，拆除電容C，再斷開NE751集成電路的第五腳，然后將電阻斷開的一端接到電容C原正極位置（電源檢測端）上，即可完成發射器電源指示電路的改造，分別裝上電量充足、電量不足、電量耗盡的電池試機，發現電源指示燈都符合表2的發光情況，改造達到了要求。

4 電路改造后的使用效果

發射器電路經過改造后，測試其電池總電流，其靜態為19.5mA，動態為20mA，比改造前的電流僅大1mA，能耗沒有明顯加大，改造后的發射器經過一個多月的使用，無線擴音系統也不會因電路改造而產生不良的影響，發射器電源指示較為直觀，上課老師都能正確地更換電池和及時關閉發射器，發射器的電池再也不會出現漏液現象。查看日常教室設備維護及耗材使用的記錄，發現無線擴音系統經過改造后，70間教室每個月消耗電池量大約330節，比原來少用約70節，節省了可觀的經費。

5 結論

很多電子產品的生產不是為每個使用者而專門設計，因此其在使用過程中難免出現些意想不到的問題，而這些問題并非產品的質量或元器件損壞引起，一般不在廠家售后服務范圍內，但我們可以對電子產品的電路進行改造，讓電子產品用起來更得心應手。

[1]陳郁發，等.音響集成電路大全[M].福建科學技術出版社，1989(7).