數字式音響控制器的原理及設計

0 引言
本設計的基本思路是分兩個系統一通道選擇系統和音量控制系統進行設計，然后進行整合。這樣分系統的設計，大大降低了設計復雜度，各系統的設計和修改只影響系統本身，而不會影響其他系統，這樣就使電路有了局部性。系統的原理框圖如圖1所示。

系統的設計沒有考慮輸入設備，輸入的音頻信號不予以考慮，默認是優良的音頻信號；在這里將輸入的8個音頻輸入進行選擇以達到8種音效，我們通過一級放大電路將選擇的音頻送入到音量控制系統，這之間的傳輸采用的是直接耦合，直接連接到了音量控制電路的輸入端，之后進行音量的自由選擇，這樣就實現了音效和音量的控制。

1 通道選擇系統
1．1 系統實現功能
1)對8個通道實行選擇；2)通道選擇用按鍵實現，按一次，通道選擇加1，加至第8通道，再按回到第1通道；3)持續按下按鍵，每200ms轉下一個通道；4)一位LED實現通道選擇的顯示。
1．2 電路總體框圖

1．3 系統工作原理
通道選擇系統由計數脈沖發生器、二進制計數器、數據分配器等部分組成。原理圖見附錄圖示。其工作原理如下：555及其外圍電路組成計數脈沖發生器，當電路接通電源后，它將輸出一連串周期約為200ms的脈沖信號，通過按鈕A1將脈沖信號送入加法計數器74LS161作為計數脈沖；計數器輸出送入作為數據分配器使用的74LS138，通過數字輸出控制“電子開關”，對與“電子開關”相連接的各個通道進行選擇輸出；同時計數器輸出到譯碼顯示電路，進行通道選擇的數字顯示。按下A1，工作加法計數狀態，計數器輸出按BCD碼依次變為高電平，數據分配器按照計數器送入的BCD碼分配相應的數據，控制相應“電子開關”對通道進行選擇，進而實現對通道的數字控制選擇；同時LED數碼管顯示所選通道。(例如：按下A1持續450ms，計數器記錄為2，相應BCD碼為010，送入數據分配器，則要分配控制第2通道開啟，選擇第2通道的音頻輸入；LED數碼管顯示為2)
1．4 各部分電路原理
(1)計數器電路。74LS161是四位同步加法計數器，當時鐘脈沖信號施加于CP端時，進行加法計數開始計數。CO是進位信號輸出端，可供級聯使用；PE控制P0～P3并行數據輸入，Q0～Q3是計數器狀態輸出端。
(2)通道選擇電路。74LS138是3-8譯碼器和分配器，當E3=1，且E1=E2=0時分配器工作，A0～A3是輸出控制端，Y0～Y7是輸出端。“電子開關”采用兩支NPN和PNP三極管和前置運放構成，由Y0～Y7經過反相器74LS04后控制，開關輸出通過控制各通道經過的運算放大電路，進行選擇，如圖3所示。