汽车音响原理.docx

汽车音响原理.docx

《汽车音响原理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车音响原理.docx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

汽车音响原理

汽车音响原理

汽车音响基本知识

在和大家谈汽车音响的原理之前，先和大家讲讲汽车音响方面的一些知识，方便大家在以后的讲解中，能方便快速了解汽车音响的原理。

一、一、汽车音响从市场销售渠道上来分分为：

1、1、 前装市场：

汽车音响生产厂家直接给汽车生产厂家配套生产，不在市面上销售，不同档次的汽车选择不同档次的品牌与之搭配，音响品种单一功能和音质都受到限制，一般都是比较简单实用的功能，性能稳定可靠，因为给汽车制造厂家配套的音响，汽车制造厂家从安全角度考虑要求一般都比较严格，里边的每个功能都经过长时间的测试考验才能使用，安装也比较统一和规范，所以在以后出问题的机会就会比较小了，全球汽车音响OEM产品比较知名的厂商为阿尔派ALPINE、歌乐CLARION、飞利普PHILIPS、松下PANASONIC、先锋PIONEER、宝士通FUJIS、蓝宝Blaupunkt等等。

在国内主要跟各大汽车厂家合作的品牌如下：

一汽和一汽大众：

以飞利浦和松下为主，先锋和阿尔派配个别型号；上海大众：

以飞利浦为主，部分车型采用国产品牌音响；上海GM：

德科音响（GM自己的音响）；湖北神龙：

以飞利浦为主；广州本田：

以阿尔派和松下为主；海南马自达：

松下和阿尔派；富士通天专门为丰田车提供音响；伟世通专门为福特；德尔福、蓝宝分别为通用、大众提供汽车音响；

像如上海大众宝罗车上配的飞利浦的磁带或单碟主机就很少出故障，一般都是因为磁头（光头）老化的原因或者车主拆了音响后密码锁了才要去维修，一般很少出现故障而要去维修；

2、2、 后装市场：

市场上销售的各种款式的汽车音响，款式、功能都比较多，性价比高，可选择和比较性高，满足各人的不同爱好和需要，如阿尔派、中道Nakamichi、先锋、松下、索尼SONY、健伍Kenwood、歌乐、JVC、莱福ROCKFORD、K牌等都是现在市场上流行的进口品牌，国产的也有天缘Freeway、帕斯威PASSWAY、雄奇SAGA等品牌也做得不错，音响品种多元化、功能新颖、各种高中低的档次都齐全基本上能满足国内用户的需求，但由于是在汽车购买回来后加装或者改改的，由于每个车主的需求不同，安装的音响也就会不太相同，都不太可能有车厂原配的可靠稳定，还有因为安装工艺和安装人员的素质不良造成以后的故障，车厂都是专门设计的线路、安装人员和市场上的安装会有所不同，比较单一，所以比较稳定。

所以市面上维修的汽车音响产品以后装市场的居多，部分原车的也有，但不多，所以一般大家谈到的汽车音响都以后装市场的为主。

二、汽车音响的组成：

汽车音响的组成和家用音响基本上是差不多的，只是比较有特色，家用音响你可以买回一套整机，回家插上电就能工作，但汽车音响你购买回来的只能是配件，最主要是还是安装，一般分为：

1.1.        主机音源部分：

如收音、磁带、CD、MD、VCD、DVD等带功放的一般功率都会在50W以下）；

2.2.        效果处理部分：

均衡器、效果器、分音器等；

3.3.        功放部分：

单声道、双声道、四声道、五声道、六声道等功率一般在50W以上；

4.4.        喇叭：

分离式、同轴式、全音域以及超低单元等形式；

5.5.        低音炮：

密封式、平面式、嵌入式、旋转式、带通式、倒相孔式、反相式等；

6.6.        多碟箱：

4碟、6碟、8碟、10碟、12碟；

7.7.        其它配件：

RF控制器、遥控器。

三、汽车音响的特点：

1、1、 外形体积受到限制，除特殊车型外，一般都比较统一，都以德国DIN（DeutchIndustrialNorm）为标准，DIN位指汽车中控台预留给汽车电器用品的标准安装空间，1DIN指一个标准空间（宽、高固定而深度不限），2DIN则是1DIN的两倍空间。

这里位置一般用于音响主机、调谐器、LCD显示屏的安装。

欧洲车型按1DIN标准规定长183mm、高50mm、深153mm，日本车型多用2DIN双层形式尺寸长180mm、高100mm、深153mm。

一般的国产轿车音响面板多为lDIN尺寸，2DIN机主要安装在一些日本和欧美车上。

2、2、 汽车音响的电源都是用低电压电瓶供电，除部分大巴车等大型载重车外（使用24V电源），一般以12V负极接地的直流电源为主。

3、3、 使用环境差，抗干扰性能强，汽车的发动机点火器等等电路全部都是使用同一个汽车电瓶，对汽车音响的内部电路，特别是AM/FM收音产生严重的干扰，收音部分的接收灵敏度要求比较高，必须采用抗干扰强的电路和元件，一般都会在电源上串接扼流圈，外壳用全屏蔽的金属机壳接地隔离；在不同的路面上行驶，汽车音响受到的振动和冲击，温度高达60℃以上，所以对元件耐热性等质量和焊接都要求比较高。

4、4、 使用低阻抗的喇叭，由于汽车音响使用的电源比较低，要得到大的功率，除了采用BTL电路外，喇叭一般都会用到1Ω～4Ω的低阻抗喇叭提高输出功率。

5、5、 一般都会带夜光照明功能，方便夜间使用。

四、汽车音响电源喇叭线颜色区分表，一般都比较统一下边几种比较常见。

颜色

英文

功能

黄色

BATT

电瓶正极

红色

ACC

启动点火钥匙正极

黑色

GND

接地线负极

橙色

ILL

背光灯控制线

蓝色

ANT

自动天线启动线

绿色

TEL-MUTE

电话静音控制线

蓝色/白条纹

AMP

外部功放启动线

灰色

RF（+）

前喇叭右声道正极

灰色/黑条纹

RF（-）

前喇叭右声道负极

白色

LF（+）

前喇叭左声道正极

白色/黑条纹

LF（-）

前喇叭左声道负极

紫色

RR（+）

后喇叭右声道正极

紫色/黑条纹

RR（-）

后喇叭右声道负极

绿色

LR（+）

后喇叭左声道正极

绿色/黑条纹

LR（-）

后喇叭左声道负极

汽车音响电路原理

由于市面上汽车音响方面的资料缺乏，原理、图纸、参考资料等都很少能在市面上流通，之前也有不少介绍汽车音响原理方面的书，但是都是以国产的汽车音响原理为主，此类机型在国内虽然也有不少，但是在维修市场上基本是很少人会去维修的，主要是价值的原因，一般国产的汽车音响都是以配国产汽车的车厂为主，在销售市场基本上是很少人购买，进口的汽车音响一般都不会给相应的维修资料，特别是现在在有限的空间上功能越来越多，电路越来越复杂，设计上采用的是高密集型，在很小的体积内包括多种功能，可称得上是麻雀虽小五脏俱全，很多时候都比同样功能的家用音响复杂好几倍，所以对大家维修就会有一定的实际困难，所以在以后我会以几种进口品牌的新款汽车音响的原理为例，让大家先学习一些市面上比较常见的汽车音响的原理，希望通过这次学习后，大家举一反三了解和熟悉进口汽车音响的基本原理和电路。

现在先以SONY公司这两年在国内销售的单碟CD播放机CDX-L470X给大家讲讲它的工工作原理：

功能相似的机型有：

不带遥控功能的CDX-L250和CDX-L430X，带遥控功能的CDX-L350和CDX-L450X。

CD驱动机芯结构型号为MG-393X-121，激光头型号为KSS-720A。

一、技术规格

1、1、 音频功率技术规格（美国模式）

功率输出和总谐失真：

在扬声器阻抗为4Ω条件下，4个通道在20Hz~20KHz范围内，在总谐波失真小于5％的情况下，每个通道可输出的连续平均功率最小为23W。

2、2、 CD放音部分

信噪比：

90dB

频率响应：

10~20,000Hz

噪声和抖晃：

在可测量的界限下

使用激光二极管：

以CDX-L350为例

材料：

异质结光晶体管

波长：

780nm

发射持续时间：

连续的

激光输出功率：

小于44.6μW

3、3、 收音部分

（1）

（1）      FM

调谐范围：

87.5~108MHz；

天线端子：

外接天线连接器

中频频率：

10.7MHz

有效灵敏度：

11dBf

选择性：

75dB（400KHz）

信噪比：

65db（立体声），68dB（单声道）

非线性失真（1KHz）：

0.7％（立体声）0.5％（单声道）

分离度：

33dB（1KHz）

频率响应：

30~15,000Hz

（2）

（2）      AM

调谐范围：

530~1602KHz；

天线端子：

外接天线连接器

中频频率：

10.7MHz/450KHz

灵敏度：

30μV

4、4、 功率放大部分

输出：

多只扬声器输出（固定密闭式连接）

扬声器阻抗：

4~8Ω

最大输出功率：

50Wx4（4Ω）

二、按键操作位置

该机的各功能键都设置在前面板上，如下图所示，各键及有关部件功能如下：

[1]+-（音量、低音、高音、平衡、增益控制）键

[2]遥控接收窗口

[3]MODE模式切换键

[4]SOURCE音源选择键

[5]SEL控制选择键

[6]显示窗

[7]MBP最佳聆听位置选择键

[8]D-BASS三重动态超重低音选择键

[9]退碟键

[10]RELEASE前面板释放键

[11]复位键

[12]ATT衰减器键

[13]SENS灵敏度调节键

[14]1~6数字键；数字[3]REP为重复播放键；数字[4]SHUF为随机播放键

[15]1~6频率预选切换键

[16]BTM最佳调协存储键

[17]DSPL显示方式切换键

[18]OFF关机键

[19]SEEK/AMS-/+搜索键

配套卡片式红外线遥控器RM-X115按键功能说明（CDX-L470X专用）

[1]DSPL显示方式切换键

[2]SOURCE音源选择键

[3]SEEK/AMS-/+搜索键

[4]OFF关机键

[5]音量-/+键

[6]MODE模式切换键

[7]预选-/+键

[8]ATT衰减器键

三、主机背面功能及线路连接

1、注意事项

        本机只能使用负极接地的12V直流电源。

        连接前先拔掉汽车电瓶负极接地端子，以免发生短路。

        必须待所有其它导线都连接完毕后，才能连接红色和黄色的电源输入线。

        红色电源输入导线必须连接到汽车发动机点火钥匙转在辅助位置才能通电的正12V电源端上。

        所有地线必须接到同一地点。

2、2、扬声器的连接

如下图，连接时应注意以下几点：

        所用扬声器需具有4Ω阻抗，并具足够的功率容量，否则可能损坏扬声器和机器。

        不要把扬声器连接到汽车底盘上；不要把左右扬声器连在一起；同侧扬声器也不能并联。

        不能把有源扬声器（内有放大器的）接到该机扬声器端子上，否则将损坏有源扬声器，因些必须接无源扬声器。

        如果想增加输出功率（如增加扬声器数量），可以在主机外接功率放大器，音频输入接在下图的标有AUDIOOUTREAR的RCA端子上，并可用该机AMPREM控制线控制外接功放的电源。

3、3、收音天线端子连接外接收音天线连接器

4、4、其它接线端子说明

[1]

黑色，接汽车电瓶负极（地线）

[2]ANTREM蓝色，自动天线启动线（最大输出电流0.1A）

[3]AMPREM蓝色/白条纹，外部功放启动线（最大输出电流0.3A）

[4]

ACC红色，启动点火钥匙正极

[5]

BATT黄色，电瓶正极启动打火钥匙正极

四、机体的拆卸

机体拆卸方法

在检修时应该依照下列序列拆卸机体

整机拆卸：

上盖板前面板CD驱动机芯主板散热片底板

CD机芯拆卸：

机芯固定支架，连接线伺服板杠杆式转向机构轴承

1、前面板的拆卸图

2、CD驱动机芯的拆卸图

3、3、 主机板的拆卸图

4、4、 散热片的拆卸图

5、5、 机架（T）组件的拆卸图

6、6、 控制杆部分的拆卸图

7、7、 伺服板部分的拆卸图

8、8、 滚轴组件及支臂的拆卸图

9、9、 悬浮组件的拆卸图

10、10、             激光头组件的拆卸图

五、电气部分的维护与调试

1、1、 测试模式

该机有检测状态功能。

在检测状态中，FM自动扫描/停止的电平和AM（MW中波）自动扫描停止的电平会比平常的方法更加容易操作。

检测状态的设定：

.

A．A．打开电源在ACC和BATT都连接上的稳定电源下，按“OFF”键关机，显示1：

00状态；

B．B．按预置键[4]；

C．C．按预置键[5]；

D．D．按预置键[1]2秒；

E．E．然后显示屏指示灯全亮，检测状态设定成功。

检测状态的解除：

按下关机“OFF”键即可。

2、2、 高频头部分（0dB=1μV）

注意在修理期间：

当发现高频头部件有问题的时候，请直接用一个新的来替换它，因为想对它的内部是维修是很困难的。

在调试的时候注意，在对高频头部件调试的时候，应该依照下列各项序列操作：

A.FM自动扫描/停止电平调整

B.FM立体声分离度调整

C.AM自动扫描/停止电平调整

3、3、 FM自动扫描/停止电平调整

设置：

按[SOURCE]键选择到FM状态，频率选择开关设置在FM50k处。

调FM射频信号发生器，使其载波频率为97.9MHz（L350）或98.0MHz（L450X/L470X），输出电平为22dB（12.61μV），方式为单声道，调制频率为1KHz，频偏为22.5KHz（30％）。

调试过程如下：

（1）

（1）      设定在测试模式状态；

（2）

（2）      按下SRC键，设置在FM状态，屏幕显示如下图：

（3）（3）      调节在TU601（高频头）上的可调电阻RV2，使显示屏上显示的“FM”指示变成“FM0”，如下图。

若已经指示“FM0”，则调RV2使它出现明显的“0”指示。

注意:

L450X/L470X是指示“98.00”。

RV2调整位置如下图：

4、4、 FM立体声分离度调整

设置：

按[SOURCE]键选择到FM状态，频率选择开关设置在FM50k处。

调FM射频信号发生器，使其载波频率为97.9MHz（L350）或98.0MHz（L450X/L470X），输出电平为70dB（3.2mV），状态为立体声，调制为主频为1KHz，频偏为33.75KHz（45％），副频为1KHz，频偏为33.75KHz（45％），导频为19KHz，频偏为7.5KHz（10％）。

调试过程如下表：

FM立体声信号发生器输出通道

电平表连接位置

电平表读出数（dB）

L-CH

L-CH

A

R-CH

L-CH

B：

调整TU601上的RV1使读数最大

R-CH

R-CH

C

L-CH

R-CH

D：

调整TU601上的RV1使读数最大

L-CH（左通道）立体声分离度为A-B；

R-CH（右通道）立体声分离度为C-D；

调整后两个通道的分离应该是相等的。

规格:

分离超过24dB

5、5、 AM自动扫描/停止电平调整

注意:

这个调整应该在FM自动扫描/停止电平调整之后操作。

设置：

按[SOURCE]键选择到AM状态，频率选择开关设置在AM9k处。

调AM射频信号发生器，使其载波频率为1000KHz（L350）或999KHz（L450X/L470X），输出电平为30dB（44.7μV），方式为单声道，调制频率为1KHz，频偏为22.5KHz（30％）。

调试过程如下：

（1）

（1）   设定在测试模式状态；

（2）

（2）   按下SRC键；

（3）（3） 按下MODE键，设置在AM状态，屏幕显示如下图：

（4）（4） 检查使显示屏上显示的“AM”指示是否变成“AM0”，如下图。

注意:

L450X/L470X是指示“999”。

6、6、 关键点波形

CD伺服部分在CD播放的时候所测

主板部分

六、电路分析

该机电路可分为五大部分：

收音的高频头电路，CD播放电路，CPU系统控制电路、电源电路及收、放音的公共电路。

其中CD放音部分又包含激光头读取电路、伺服驱动电路、数字信号处理电路等；收放音公共电路包含电子音量音源选择控制电路、功率放大电路；CPU系统控制电路包含CPU控制电路、液晶屏驱动电路、键盘电路、输入检测及输出控制电路等。

1、1、 收音高频头电路

收音高频头电路及音频电路部分框图

高频头TU601、锁相环电路IC601及Q603~Q606组成的AM/FM电源选择开关电路构成了收音电路。

高频头TU601（FAE-347）引脚功能

引脚号

名称

I/O输入/输出

引脚功能说明

1

AMANT

I

AM天线输入端

2

FMANT

I

FM天线输入端

3

AMDX/LCL

I

AM本地/远程控制输入端，高电平为本地

4

FMDX/LCL

I

FM本地/远程控制输入端，低电平为本地

5

GND

-

电源地

6

FMVT

I

FM调谐电压输入端

7

GND

-

电源地

8

GND

-

电源地

9

AMVCC

I

AM电源，AM开启为+8.8V

10

GND

-

电源地

11

FM/AMOSC

O

FM/AM压控振荡输出端

12

FMVCC

I

FM电源，FM开启为+8.8V

13

FM/AMVCC

I

高频头调谐电源+8.8V

14

AMVT

I

AM调谐电压输入端

15

GND

-

电源地

16

LCH

O

左声道音频输出端

17

RCH

O

右声道音频输出端

18

GND

-

电源地

19

OSCIN

I

振荡频率输入端

20

IFCOUNT

I

中频计数器信号输出端

21

SMETER

O

电台信号强弱信号输出端

22

SD/STIND

O

搜索期间电台信号/立体声信号检测输出端

23

SNC

I

立体声噪声控制输入端

24

DETOUT

O

检波信号输出端

25

FM/AMVCC

I

高频头调谐电源+8.8V

26

MUTEDRI

O

静音驱动输出端

IC601（TB2118F）引脚功能说明

引脚号

名称

I/O输入/输出

参考电压（V）

引脚功能说明

1

XO

O

7.9

振荡器振荡输出端

2

OSC

O

0

振荡器输出端

3

CE

I

0

串行使能控制输入端

4

DIN

I

0

串行数据输入端

5

CK

I

5.2

串行时钟输入端

6

DOUT

O

4.8

串行数据输出端

7

SR

I

0

寄存器选择控制输入端

8

LCL

O

0

本地/远程控制输出端

9

I/O2

O

0

输入输出接口2

10

SEEK

O

0

搜索信号控制输出端

11

MONO

O

4.8

单声道控制输出端

12

VDD2

-

3.3

电源输入2

13

IFC

I

2.5

中频计数器输入端

14

VDD

-

4.9

数字电源输入端

15

FMVCO

I

2.4（0）

FM压控振荡输入端

16

AMVCO

I

0（2.5）

AM压控振荡输入端

17

DGND

-

0

数字电源地

18

FMCP

O

FM充电泵输出端

19

VT

O

调谐电压输出端

20

AMCP

O

AM充电泵输出端

21

VCC

-

模拟电源输入端

22

REG

-

波纹过滤器连接端

23

AGND

-

模拟电源地

24

XI

I

振荡器振荡输入端

内部框图如下：

当按动面板功能键选择到FM收音状态的时候，键盘的信号经过IC801（CPU）内部译码后从52脚输出高电平，使Q909导通，从而使Q912导通，经过R917限流后使稳压二极管D913有电而稳定在9.5V电压上，且Q913的基极电压也稳定9.5V，从而使Q913的发射极输出稳定的TU+B8.8V电压，加到高频头TU601的13脚和25脚上供给高频头电路，同时IC801的15脚上也输出高电平，使Q606导通，从而使Q605导通，高频头的电源TU+B通过Q605的CE极加到高频头TU601的12脚，使FM电路工作。

如果是在AM状态，则IC801的14脚上也输出高电平，使Q604导通，从而使Q603导通，高频头的电源TU+B通过Q603的CE极加到高频头TU601的9脚，使AM电路工作。

然后如果进行收音的搜索选台等操作，经过IC801内部译码后，通过串行数据发出控制信号到IC601锁相环电路，由IC601的19脚发出调谐电压，加到高频头的6脚上，同时由高频头的21脚输出电台信号强弱信号和22脚输出立体声信号反馈到IC801的28脚和26脚，进而使调谐电压更加准确。

IC801可以根据收到的电台信号强弱，由串行数据控制IC601，经处理后从IC601的8脚发出本地/远程控制信号。

如果是强台或者本地电台，则8脚输出为高电平，进而控制Q601导通，使高频头TU601的4脚为低电平，高频头内放大器的放大倍数将适当下降。

反之若收到的弱台或者远地电台，则8脚输出低电平，从而Q601截止，高频头TU601的4脚为高电平，高频头内放大器的放大倍数将适当增大。

AM接收的原理与FM基本相同。

2、2、 CD放音电路

CD播放部分框图

CD（激光唱片）放音电路由激光头、伺服/数字信号处理/数字滤波/数模转换电路IC1、伺服驱动电路IC2、伺服执行机构（跟踪、聚焦、加载电机、雪撬电机、主轴电机、限位开关、自开关、唱片装入开关等）等构成。

IC1（µPD63711GC-BEU）伺服/数字处理器引脚功能说明

引脚号

名称

I/O输入/输出

参考电压（V）

引脚功能说明

1

DGND

-

0

数字地

2

RFOK

O

5

聚焦良好信号输出端

3

/RST

I

4.9

复位输入端

4

AO

I

4.7

IC控制识为信号输入端

5

STB

I

4.9

串行使能输入端

6

SCK

I

4.9

串行时钟输入端

7

SO

O

0.1

串行数据输出端

8

SI

I

4.9

串行数据输入端

9

/XTA