LM4610及其应用

    摘要：LM4610是美国NS公司推出的新一代3D/音调/平衡/音量/等响度双声道直流控制用音频前级多功能IC，与数字电位器DS1669配合使用可构成音频前级控制电路，它具有电路简洁、性能优异、调节简单且无调节噪声等特点。文中介绍了LM4610的性能特点、参数、引脚功能及典型应用，并给出了制作注意事项和应用电路图。

    关键词：LM4610 DS1669 直流控制 音频调节

1 性能特点

LM4610是广受音响爱好者好评的LM1036的换代产品，该芯片音质流畅自然、外围电路简洁、功能完善，除了具有性能优异的双声道直流电压调节音量、高低音、平衡等功能外，还具有等响度及3D环绕立体声处理功能，并可以根据使用者的爱好，将立体声三维（3D）声场调至最理想状态。LM4610的主要参数如下：

●工作电压为9～16V，常用12V，静态电流为35mA；

●输入阻抗为30kΩ，输出阻抗低达20Ω；

●音量调节范围为75dB；平衡调节范围为1～20dB；

●低音调节（40Hz时）为±15dB，高音调节（16kHz）为±15dB；

●总谐波失真仅0.0003；

●信噪比可达80dB；

●频响宽度为250kHz；

●信号最大输入、输出电压为1.5V；

●两声道平衡误差少于1.5dB；

●电源共模抑制比为60dB。

由上述参数可知，由它构成的首级放大器性能已达到相当高的水准。当然用分立元件或高档运放也可以做出效果更好的前级放大器，但这类放大电路布线难度大、元器件要求高且需要配对使用，尤其是高音、低音、音量调节三个要求极高的双联电位器价格达数十元甚至上百元一个，因此这类前级放大器价格很昂贵。如果降低上述任何一项要求，做出的前级放大电路还比不上用LM4610构成的处理电路，时间稍长，电位器还会受灰尘、化学气体污染或生锈氧化，造成接触不良，便利调节时产生很大的杂音，或者影响声道之间平衡及串音。LM4610采用直流电压调节，音频信号并不经过电位器，因而不存在上述问题。因此，在中低档音响电路中运用LM4610构成前级放大电路是一种较理想的选择。

2 引脚功能及典型应用

LM4610为双列直插封装，共24个引脚，其引脚排列及各引脚作用如图1所示。左右声道的信号分别从2脚和23脚输入，经各自的高低音调节、音量调节、左右声道平衡调节及立体声增强（3D环绕声场处理）等单元处理后，再分别由10脚、15脚输出。1脚外妆退耦滤波电容以降低电源干扰，19脚输出为经内部稳压的的电压，用于给各直流调节电位器供电，以保证调节稳定。

由LM4610构成的音频前级放大电路如图2所示。SW1是响度补偿控制开关。由于人的耳朵在不同音量（响度）时，对声音中不同频率信号的敏感度不一样，即随着音量的降低，人耳对高音、低音信号的敏感度也下降，故在音量较小时，需要对高低音进行适当的提升，以使人耳在任何响度下都能听到平坦、均衡的响应。SW1就是用来控制是否进行补偿的，当SW1置于ON时，9脚与14脚相连，随着14脚电压的变化（音量变化），控制内部响度补偿电路给予L、R声道信号恰到好处的高、低音提升；当SW1置于OFF时，9脚与19脚相连，响度补偿功能不起作用。

SW2是2D环绕立体声处理控制开关，当SW2接通时，3D环绕立体声声场处理电路即立体声增强电路起作用，从而产生与SRS相似的三维立体感和包围感等环绕效果。调节W5，可以改变环绕声的强度。SW2断开，3D环绕声处理电路将不起作用。

3 改良有前级放大电路

图3是非易失性数字电位器DS1669（50kΩ）构成的轻触式按钮调节电位器。DS1669主要由64位等步距抽头可变电阻、64比1多路选择器、控制电路和EEPROM等组成，工作电压为4.5～8V，使用比较灵活。

将LM4610典型应用原理图中的电位器SW1～SW4用图3所示的数字电位器进行替换，就构成了一个轻触式调节无噪声抗污染氧化的前级放大电路，并且很容易扩展成红外遥控型。

4 注意事项

制作时的注意事项如下：

（1）为了防止输入信号过大使失真增加，需要将输入左右声道的信号用电阻进行适当的分压，以使输入的信号最大不超过1V，最好控制在0.5V以下。根据目前各种音源输出信号电压及LM4610的输入要求，按2比1的分压比较合适。分压电阻大小应在10kΩ左右，而且必须采用金属模电阻。

（2）为了防止后级负载电容过大（大于30pF），引起电路自激，应在电路输出与后级之间串接R11和R21，其大小可根据需要作适当调整。

（3）为了保证音质和降低电源噪声对信号的影响，布线时除了采用一点接地外，在14脚与12脚之间以及在1脚、7脚、18脚与地之间都应分别并接一个0.1μF的MKP聚丙烯电容，以降低高频噪声。当然，如果将数字地与模块地分开、数字部分与模拟部分分开供电，可进一步降低噪音。

（4）输入输出耦合电容最好采用WIMA MKP或其它音频专用电容，以减少耦合电容对信号的影响。输出电阻R11和R21应采用五色环金属膜电阻来进一步降低噪音。