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使用 LM3900 的多通道音频混音器电路

音频混音是将多个音频通道组合成一个或多个音频通道的过程。在此过程中，会对源信号、频率内容、动态范围、音量级别以及声像位置进行处理。该音频混音过程广泛应用于声音录制，以产生更能吸引听众的输出效果。

音频混音也常用于录音棚中，用于制作专辑或单曲。通常，音频混音过程由混音工程师完成。目前，艺术家和工程师普遍使用个人计算机（PC）进行音频混音。本文将介绍如何使用 LM3900 四路运算放大器设计一个多通道音频混音器。该音频混音电路包含 2 个麦克风输入和 2 个线路输入。如果需要根据应用增加输入通道，可在现有电路的基础上并联相同的电路。在了解此电路之前，先了解一下简单音频音调控制电路的工作原理。

1. 使用 LM3900 的多通道音频混音器电路图​

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多通道音频混音器电路图使用 LM3900

2. 电路元件​

  • LM3900 四路运算放大器

  • 1k 电位器 – 4 个

  • 麦克风（MICs）– 2 个

  • 0.47μF 电解电容 – 2 个

  • 0.1μF 电解电容 – 2 个

  • 0.1μF 电容 – 1 个

  • 1Ω 电阻（1/4W）– 2 个

  • 1MΩ 电阻（1/4W）– 4 个

  • 470Ω 电阻（1/4W）– 6 个

  • 330Ω 电阻（1/4W）– 2 个

  • 连接导线

  • 电源电路

3. 使用 LM3900 的多通道音频混音器电路设计​

该电路的主要元件是 LM3900 四路运算放大器。音频混音器的每个输入通道都连接到运放的反相端。每一级运算放大器分别放大每个输入信号。每个运放的输出通过一个 470Ω 电阻连接到单一输出线上。

该电路没有低输入阻抗来混合理想的音频输入通道。极性电容 C1 至 C4 连接在输入通道上，起到去耦的作用。C5 是输出端的去耦电容。在每个输入通道上串联一个可变电阻，用于调节对应输入通道的音量。

4. LM3900 四路运算放大器​

该 IC 包含 4 个高增益、独立、频率补偿的 Norton 放大器。这些运算放大器设计用于宽电压范围工作，几乎能对所有信号频率提供良好的响应。该 IC 提供宽带宽和大输出电压摆幅，并且具有内置短路保护功能。

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5. LM3900 引脚说明​

  • 1IN+：第一个运算放大器的同相端
  • 2IN+：第二个运算放大器的同相端
  • 2IN-：第二个运算放大器的反相端
  • 2OUT：第二个运算放大器的输出端
  • 1OUT：第一个运算放大器的输出端
  • 1IN-：第一个运算放大器的反相端
  • GND：接地引脚
  • 3IN-：第三个运算放大器的反相端
  • 3OUT：第三个运算放大器的输出端
  • 4OUT：第四个运算放大器的输出端
  • 4IN-：第四个运算放大器的反相端
  • 4IN+：第四个运算放大器的同相端
  • 3IN+：第三个运算放大器的同相端
  • VCC：电源正极，工作电压范围为 4.5V 到 32V

如果需要了解更多 LM3900 的详细信息，请参考 LM3900 数据手册。

6. 电源要求​

该音频混音器电路可在 5V 到 30V 的电源范围内工作。如果电源电路距离音频混音器较远，请在电源与地之间并联一个 100μF/60V 电解电容。

7. 使用 LM3900 的多通道音频混音器电路特点​

  • 宽电源电压范围

  • 低输入电流（30nA）

  • 开环增益高

  • 设计简单

  • 良好的频率响应

  • 低噪声

  • 输出短路保护

8. 如何操作使用 LM3900 的多通道音频混音器电路​

  1. 按照电路图连接所有元件

  2. 上电时确保输出电压稳定且受良好调节

  3. 输入音频信号

  4. 在音频混音器输出端获得混合后的音频信号

9. 使用 LM3900 的多通道音频混音器电路应用​

  • 用于声音录制，产生更吸引听众的音频效果

  • 用于录音棚制作专辑或单曲

10. 电路的局限性​

该电路仅经过理论分析，在实际应用中可能需要进行一定修改。