基于單片機的高保真功放系統設計研究

董鋼

【摘要】隨著人們生活水平的提高，對一般的功放聽音要求以滿足不了人們的生活需求了，現有功率功放普遍存在2大問題：第一是輸出信號失真，第二是系統保護問題，主要有：揚聲器短路保護、輸出信號直流保護。保護做得不好，很容易燒壞功放輸出管和揚聲器。單片機具有強大的測控功能，可以用來解決大功率功放的失真校正和電路保護的問題。本系統采用單片機HT32芯片作為核心控制器來檢測和控制功放系統，是系統各部分實現相應的功能，開機時進行自檢和延時等保護，通過藍牙模塊對音頻信號進行無線傳輸，通過數碼管調節音量，高音、低音時顯示其大小，也可遙控進行調節。對音量、高音、低音采用數字化控制，對系統過壓、過流、中點電位偏離保護，對系統溫度過高進行智能散熱。本系統前級采用電子管放大后級采用晶體管放大，以滿足人們的聽音要求。

【關鍵詞】高保真;智能;功放

一、系統介紹

1.創作動機

隨著現代科技發展越來越快， 城市正在現代化的進程中，隨處都能感知到聲音，當人們在疲勞、煩躁時，總是想通過優美的音效環境來緩解壓力。傳統的功放在音量調節時存在滑動噪聲，音效差，沒有很好的保護系統需要有線傳輸信號。 因此一個智能化、實用性的放大系統是必不可少的。

2.創作目的

為了減小音量調節噪聲，實現無線調節音量、高音、低音。使開關系統能夠方便智能控制，根據人們的要求營造一個很好的音效環境，能夠在各種環境都能使用，并能對系統本身有很好的智能保護措施，使系統持久耐用減少用戶的維修費用。

3.設計創新點

通過無線控制功放的模擬量的調節，顯示模擬量調節的大小，系統智能保護系統，使系統智能化，方便，持久耐用，并營造好的音效環境。

二、工作原理

用戶通過（手機、電腦）等藍牙連接系統藍牙設備，通過遙控開關系統、調節音量、高低音，并通過顯示電路對其大小顯示，通過相關電路對系統關鍵點的電壓進行監測送回單片機，同時通過軟件對其大小進行判斷是否超過安全值，如果超過相關保護電路動作，通過溫度傳感器對系統的溫度進行監測并送回單片機，同過軟件對其大小進行判斷是否超過安全值，如果超過散熱裝置動作。

系統功能框圖如圖2-1所示：

圖2-1 系統框圖

三、系統功能

1.通過智能保護系統對系統進行保護使系統工作更加穩定。

2.系統可以實現遙控和手動控制，用戶使用更加方便快捷。

3.系統采用無線和有線兩種輸入方式，用戶使用更加靈活。

4.系統放大電路前級采用電子管放大，后級采用晶體管放大，信號的動態范圍大，線性好，音色甜美、悅耳溫順，克服了晶體管產生的奇次諧波，引起聽感的不適。

5.通過顯示模塊對音量、高低音、溫度的顯示，用戶更加直觀的了解系統的工作狀態。

四、系統結構

1.硬件部分

控制單元采用HT32單片機來實現，由它來實現對采集來的信息處理并控制，整個系統包括遙控接收模塊、顯示模塊、按鍵模塊、溫度采集模塊、保護模塊、放大模塊、藍牙模塊，等其他必要模塊。硬件系統框圖如圖1所示。

圖1 硬件系統框圖

2.程序流程圖（如圖2所示）

圖2 程序流程圖