野戰數字音響擴聲系統的設計及應用

摘要 本文主要介紹了某種野戰數字音響擴音系統的設計及應用，首先對新型野戰數字音響擴聲系統進行簡單的介紹，了解其特點，重點分析研究野戰數字音響擴聲系統的配置及使用的主要技術，最后對野戰數字音響擴聲系統的下一步發展方向提出了思考。

【關鍵詞】野戰 數字音響 擴聲系統

1 引言

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

2 野戰數字音響擴聲系統概述

隨著技術的不斷改進，部隊要求對便攜式數字影音系統進行升級開發，即在原產品的基礎上，產品體積減小，重量減輕近一半。而且在設計過程中尤其強化對工業設計，如人機校對、使用舒適度、可靠性等提升產品附加價值主觀感覺性。為此，功率放大器方案必須采用數字功率放大器，由于前期研發的數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資料，并研究、分析了幾款國際知名品牌的數字功率放大器，初步形成一個在數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系列產品進行數字化改造，以減小體積、降低重量與能耗，進一步達到便攜的目的。為達到這一目的，必須采用數字功率放大器，但部隊領導對使用數字功率放大器后的系統產品的現場聽音后，感到音質干、澀、不耐聽，于是提出專項攻關要求：項目重點是主觀指標，即聽感，主要表現最終產品的耐聽度，聲音的平衡、圓潤。

構建基本方案后，我們開始篩選集成電路方案，經對多種數字音頻驅動電路進行篩選，最后確定選用IR公司的系列集成芯片，主要采用IRS2029芯片。并對其內部電路框圖與外圍電路方案進行分析，參考其提供的外圍電路方案進行二次設計。創新性地通過音色補償電路之類技術，對數字音頻驅動電路的外圍電路進行二次設計，增加了輸出級驅動電路，使聲音更加飽滿有力；加入的RC串并聯電路改善音色； 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。

本系統中所使用的主要設備SM4600D，是我公司經過多年努力，吸取了幾十年的設計理念，并結合使用了先進的D類放大器，就是大量應用數字技術---數字功率放大器、數字效果技術、數字聲反饋抑制技術等等，同時也兼顧了使用習慣，音量調節、效果音量調節等保持了電位器調節的方式，使得這套系統操作非常簡單，而且具有節能特點，綜合效率高達80%，重量輕，外觀簡潔新穎，操作更加人性化。而且音響系統的體積更小、可靠性更高、音質更清晰、聲指向性更強等，在加工生產中也不斷地運用新材料，新技術，不斷地讓產品進步。

3 野戰數字音響擴聲系統的配置

本系統配置比較簡單，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，配上話筒，就可以滿足連隊日常的需求。信號由音源設備送到綜合功率放大器SM4600D，進行前置處理以及功率放大，通過音箱線驅動音箱，就實現了整個功能。

本系統中所使用的音箱，采用了15mm中密度纖維板，使得結構更加堅固，箱體內部采用了不規則六邊形設計，最大限度的減少了箱體內部的諧波振動。箱體表面使用了環保水性灑點漆，達到歐盟環保標準，有防水耐磨的特性。通過專業設計師的精心調音，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到音箱。

在專業音響工程設計中，聲場設計最為關鍵，包括隔聲的處理，現場噪音的降低，建筑結構的要求，聲均勻度的實現聲顫動，聚焦，反饋等問題的避免，室內計算等等。這些都必須要求工程設計人員要有專業的知識水平、現場設計施工經驗、以及嚴格按照行業相關標準執行。其中對工程施工具有較高參照價值的有：GB3947《聲學名詞術語》；GB4959《廳堂擴聲特性測量方法》；GYJ25《廳堂擴聲系統聲學特性指標》；SJ2112-82《廳堂擴聲系統設備互聯的優選電氣配接值》； GB/T15485《語言清晰度指數的計算方法》等等。

4 野戰數字音響擴聲系統的應用

傳統的野戰音響擴聲系統容易出現干擾大，噪聲大的情況，會干擾其他設備的使用，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。在新型野戰數字音響擴聲系統設計中，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、經加時鐘同步電路后此現象消失且改善了信噪比，解決了EMI電磁干擾。克服數碼聲項目的完成，極大地促進數字功率放大器的實際應用，進一步擴大我們為部隊提供文娛與處突設備的應用范圍。隨著D類功放在解決抗干擾、聽感音質水平、可靠性等一系列技術關鍵后，聽感可與A/AB類媲美，產品應用開發也極大地擴展。所以行業也積極推廣并加以制定規范，引領音響產業經濟、節能、環保導向。

使用該野戰數字音響擴聲系統應用到部隊處突維穩產品上，經部隊領導的多次試音室聽音與使用現場聽音，并反復提出改進建議。 接著，對應用該電路的系統產品進行高溫、高濕、高寒、高鹽霧等環境試驗，均順利通過，完全滿足野戰部隊的應用要求。

5 結語

通過本文研究可知，通過數字化改造和集成線路的改造，野戰數字音響擴聲系統重量輕，外觀簡潔新穎，操作更加人性化，而且音質得到顯著提高，更加清透有力，在野戰部隊中應用取得良好的應用效果，受到部隊領導的充分肯定，也對產業發展起到良好的引導作用。下一步，我們將應用新材料，新技術，不斷升級野戰數字音響擴聲系統。

參考文獻

[1]王文彬，陳言照.野戰演出車音響擴聲系統的設計及應用[J].現代電影技術，2012（09）：57-60.

[2]郭豐.擴聲系統設計與應用[J].電聲技術，2002（08）：21-26.

[3]周東憲，張林，郭清學等.野戰專用音響系統電聲設計探討[J].聲學技術，2015，34（02）：157-161.

作者簡介

潘志祥（1969-），男，四川省綿陽市人。大學本科學歷。主要研究方向為軍隊文化擴聲裝備、音響行業發展方向的研究與設計。

作者單位

四川湖山電器有限責任公司 四川省綿陽市 621000