LM4610及其應用

摘要：LM4610是美國NS公司推出的新一代3D/音調/平衡/音量/等響度雙聲道直流控制用音頻前級多功能IC，與數字電位器DS1669配合使用可構成音頻前級控制電路，它具有電路簡潔、性能優異、調節簡單且無調節噪聲等特點。文中介紹了LM4610的性能特點、參數、引腳功能及典型應用，并給出了制作注意事項和應用電路圖。

關鍵詞：LM4610 DS1669 直流控制 音頻調節

1 性能特點

LM4610是廣受音響愛好者好評的LM1036的換代產品，該芯片音質流暢自然、外圍電路簡潔、功能完善，除了具有性能優異的雙聲道直流電壓調節音量、高低音、平衡等功能外，還具有等響度及3D環繞立體聲處理功能，并可以根據使用者的愛好，將立體聲三維（3D）聲場調至最理想狀態。LM4610的主要參數如下：

●工作電壓為9～16V，常用12V，靜態電流為35mA；

●輸入阻抗為30kΩ，輸出阻抗低達20Ω；

●音量調節范圍為75dB；平衡調節范圍為1～20dB；

●低音調節（40Hz時）為±15dB，高音調節（16kHz）為±15dB；

●總諧波失真僅0.0003；

●信噪比可達80dB；

●頻響寬度為250kHz；

●信號最大輸入、輸出電壓為1.5V；

●兩聲道平衡誤差少于1.5dB；

●電源共模抑制比為60dB。

由上述參數可知，由它構成的首級放大器性能已達到相當高的水準。當然用分立元件或高檔運放也可以做出效果更好的前級放大器，但這類放大電路布線難度大、元器件要求高且需要配對使用，尤其是高音、低音、音量調節三個要求極高的雙聯電位器價格達數十元甚至上百元一個，因此這類前級放大器價格很昂貴。如果降低上述任何一項要求，做出的前級放大電路還比不上用LM4610構成的處理電路，時間稍長，電位器還會受灰塵、化學氣體污染或生銹氧化，造成接觸不良，便利調節時產生很大的雜音，或者影響聲道之間平衡及串音。LM4610采用直流電壓調節，音頻信號并不經過電位器，因而不存在上述問題。因此，在中低檔音響電路中運用LM4610構成前級放大電路是一種較理想的選擇。

2 引腳功能及典型應用

LM4610為雙列直插封裝，共24個引腳，其引腳排列及各引腳作用如圖1所示。左右聲道的信號分別從2腳和23腳輸入，經各自的高低音調節、音量調節、左右聲道平衡調節及立體聲增強（3D環繞聲場處理）等單元處理后，再分別由10腳、15腳輸出。1腳外妝退耦濾波電容以降低電源干擾，19腳輸出為經內部穩壓的的電壓，用于給各直流調節電位器供電，以保證調節穩定。

由LM4610構成的音頻前級放大電路如圖2所示。SW1是響度補償控制開關。由于人的耳朵在不同音量（響度）時，對聲音中不同頻率信號的敏感度不一樣，即隨著音量的降低，人耳對高音、低音信號的敏感度也下降，故在音量較小時，需要對高低音進行適當的提升，以使人耳在任何響度下都能聽到平坦、均衡的響應。SW1就是用來控制是否進行補償的，當SW1置于ON時，9腳與14腳相連，隨著14腳電壓的變化（音量變化），控制內部響度補償電路給予L、R聲道信號恰到好處的高、低音提升；當SW1置于OFF時，9腳與19腳相連，響度補償功能不起作用。

SW2是2D環繞立體聲處理控制開關，當SW2接通時，3D環繞立體聲聲場處理電路即立體聲增強電路起作用，從而產生與SRS相似的三維立體感和包圍感等環繞效果。調節W5，可以改變環繞聲的強度。SW2斷開，3D環繞聲處理電路將不起作用。

3 改良有前級放大電路

圖3是非易失性數字電位器DS1669（50kΩ）構成的輕觸式按鈕調節電位器。DS1669主要由64位等步距抽頭可變電阻、64比1多路選擇器、控制電路和EEPROM等組成，工作電壓為4.5～8V，使用比較靈活。

將LM4610典型應用原理圖中的電位器SW1～SW4用圖3所示的數字電位器進行替換，就構成了一個輕觸式調節無噪聲抗污染氧化的前級放大電路，并且很容易擴展成紅外遙控型。

4 注意事項

制作時的注意事項如下：

（1）為了防止輸入信號過大使失真增加，需要將輸入左右聲道的信號用電阻進行適當的分壓，以使輸入的信號最大不超過1V，最好控制在0.5V以下。根據目前各種音源輸出信號電壓及LM4610的輸入要求，按2比1的分壓比較合適。分壓電阻大小應在10kΩ左右，而且必須采用金屬模電阻。

（2）為了防止后級負載電容過大（大于30pF），引起電路自激，應在電路輸出與后級之間串接R11和R21，其大小可根據需要作適當調整。

（3）為了保證音質和降低電源噪聲對信號的影響，布線時除了采用一點接地外，在14腳與12腳之間以及在1腳、7腳、18腳與地之間都應分別并接一個0.1μF的MKP聚丙烯電容，以降低高頻噪聲。當然，如果將數字地與模塊地分開、數字部分與模擬部分分開供電，可進一步降低噪音。

（4）輸入輸出耦合電容最好采用WIMA MKP或其它音頻專用電容，以減少耦合電容對信號的影響。輸出電阻R11和R21應采用五色環金屬膜電阻來進一步降低噪音。