便携式扩音器的电路设计与研制【字数：7840】
摘 要自扩音器问世以来，技术人员为了它的完善一直坚持不懈，直到今日，国内外很多的电声行家仍然在为了设计出更好的扩音设备而努力。扩音器的出现既让年轻人们随时享受到音乐，更是晋升成为广场舞大妈的心头好。本文设计的便携式扩音器采用双声道专用功放集成电路TDA2822M为核心，采用单声道桥式（BTL）输出，输出功率大，保真度高，话音清晰。设有线路输入插座(在机壳侧面)、话简输入插座(在机壳上面)、配有锂电池给电路供电，机壳侧面设有充电插口，并配有USB充电线，可以用任何带有USB口的手机充电器给机内电池充电。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外发展状况 1
1.3本次论文的设计 2
第二章 系统方案的设计 3
2.1扩音器的设计要求 3
2.2扩音器的原理 3
第三章 扩音器元器件的选择 4
3.1电阻类 4
3.2电容类 4
3.3半导体类 4
3.4TDA2822M芯片 4
3.4.1芯片特点 5
3.4.2引脚配置 6
3.4.3应用线路 7
3.5元器件清单 8
第四章 电路设计 10
4.1电路图设计 10
4.2PCB版图设计 10
第五章 组装与验证 12
5.1组装准备与制作 12
5.2调试与验证 14
第六章 总结与展望 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究背景
自1950年雷威发明扩音器以来，一代又一代的技术人员为了它的完善一直不懈努力，直至今天国内外较多的电声行家仍在为了更加完善的扩音设备绞尽脑汁。通常，扩音器作为人们在公务会议中、集会中、教师教学中、导游讲解等活动中被作为不可或缺的发声产品进行使用。同时，鉴于扩音器在不同场合、不同用户中的使用，可分为有线扩音器和无线扩音器两种类型，其目的均是为了解决公众人物与大众进行更好的沟通[1]。
扩音 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
器作为本世纪极具魅力的喊话发声设备，它使得人们不仅在乘车、出游、休闲、教育等活动中聆听到以电子手段保存下来的早已与世长辞的人的声音，还能聆听到大自然中存在或者不存在的各种奇妙声音。近年来，伴随着移动互联网、传感器等相关技术的日趋成熟，扩音器也紧随时代步伐由原来的笨重式向轻巧式、呆板式向时尚式、孤立式向穿戴式、固定式向交互式进行转变[1]。
目前市场上已有的便携式蓝牙音箱、穿戴式扩音小蜜蜂等多种交互便携的扩音产品，可谓是“乱花渐欲迷人眼”的节奏[2]。同时，交互技术的发展促使终端客户越来越期望他们现有的设备得到更好的改进。如:蓝牙音响的出现和发展是一个非常好的开端，随着客户需求的发展，未来的扩音设备中客户期望能出现智慧互动、复合型、服务型的产品，以推动扩音产品的发展并吸引更多的用户[1]。
鉴于扩音器在不同场合、不同用户中的使用，可分为有线扩音器和无线扩音器两种类型，其目的均是为了解决公众人物与大众进行更好的沟通体积大小各不相同，各有各的用处，体积较小的如牛奶盒大小，外观小巧精致，方便携带，十分适合教师教学以及导游带队使用，扣在腰间解放了双手，发挥更灵活。锂电扩音器的问世,使传统干电池对环境方面的污染问题得到了解决，同时也是对国家的提倡环保理念，维护绿色地球的响应。其中它主要是依靠手机锂电技术来给扩音器设备进行供电，所以具有电池寿命长、小巧，安全、方便等优点。且原装锂电池中是绝对不包含任何汞、镉等有毒元素，因此，它是真正意义上的环保电池，使用者能够放心使用。通常便携式扩音器因形状大小、喇叭等限制，大多功率都在38W, 而那些声称12W，甚至说拥有更大功率的扩音器，不外乎是商家为了推销商品而进行的炒作罢了。
本课题就是基于以上发展和市场需求前提下，以可穿戴式教学扩音器的改良设计为研究对象，综合国内外目前对教学扩音器的研究，从用户体验设计的角度出发，以人机交互方式的设计作为研究基础，将原来的可穿戴式教学扩音器由单一的用户体验向多元化用户体验进行改良设计，提供未来可穿戴式教学扩音器发展前景的理论基础及实践经验。
1.2国内外发展状况
1.国外研究现状
自1874年Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司创始人)让带支撑系统的音圈处于磁场中，以便使振动系统保持轴向运动，且申请了专利，之后1877年Siemens在移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器，从而衍生出第一个留声机时代的号筒实型。随着历史车轮滚滚向前，扩音设备的创新和设计也一直不断在电声设备的发展路径上追逐前行，先后发明了电动式扬声器、晶体式扬声器和励磁式扬声器等。这些扬声器应使用场景和用途不同，又分为有线和无线两种类型，由于教学使用的特殊性，一般情况下以腰挂式无线扩音器较受欢迎，如:2016年全球知名品牌索爱s318小蜜蜂教师专用无线扩音器估算销量为9517台，SHDZ扩音器预估销量为4602台，彼特威扩音器估算销量1663台[1]。
2.国内研究现状
教学用的扩音器或者设备主要是用于老师们上课时使用的喊话器，其能够帮助任课教师扩大声音音量，减轻大班制教育教学中老师的嗓子负荷。近几年，随着电声设备的发展，教学用的扩音器也随之更新换代。目前，广大教师门通常情况下使用的穿戴式便携无线扩音器，由其体积小、重量轻、操作便捷，深得广大教师喜爱，伴随着市场需求，近两年市场上出现的主流穿戴式扩音器品牌主要有:得胜、邦华、金正、爱学等，其中得胜的市场占有率最高，品质最好。与此同时，随着科技的进步和发展，便携扩音器也不再是仅仅局限于一般扩音使用，新的功能也不断完善，如:扩音器可以同时支持U盘，TF卡，收音，录音功能，还有的甚至支持远程遥控功能。像得胜E9M就是一款具备以上功能的扩音器[1]。
1.3本次论文的设计
本文设计的便携式扩音器采用双声道专用功放集成电路TDA2822M为核心，采用单声道桥式电路（BTL）输出，输出功率大，保真度高，话音清晰。设有线路输入插座(在机壳侧面)、话简输入插座(在机壳上面)、配有锂电池给电路供电，机壳侧面设有充电插口，并配有USB充电线，可以用任何带有USB口的手机充电器给机内电池充电。便携扩音器的优点：便于携带、实用性强，适用场合广泛，功能强大。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2国内外发展状况 1
1.3本次论文的设计 2
第二章 系统方案的设计 3
2.1扩音器的设计要求 3
2.2扩音器的原理 3
第三章 扩音器元器件的选择 4
3.1电阻类 4
3.2电容类 4
3.3半导体类 4
3.4TDA2822M芯片 4
3.4.1芯片特点 5
3.4.2引脚配置 6
3.4.3应用线路 7
3.5元器件清单 8
第四章 电路设计 10
4.1电路图设计 10
4.2PCB版图设计 10
第五章 组装与验证 12
5.1组装准备与制作 12
5.2调试与验证 14
第六章 总结与展望 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究背景
自1950年雷威发明扩音器以来，一代又一代的技术人员为了它的完善一直不懈努力，直至今天国内外较多的电声行家仍在为了更加完善的扩音设备绞尽脑汁。通常，扩音器作为人们在公务会议中、集会中、教师教学中、导游讲解等活动中被作为不可或缺的发声产品进行使用。同时，鉴于扩音器在不同场合、不同用户中的使用，可分为有线扩音器和无线扩音器两种类型，其目的均是为了解决公众人物与大众进行更好的沟通[1]。
扩音 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
器作为本世纪极具魅力的喊话发声设备，它使得人们不仅在乘车、出游、休闲、教育等活动中聆听到以电子手段保存下来的早已与世长辞的人的声音，还能聆听到大自然中存在或者不存在的各种奇妙声音。近年来，伴随着移动互联网、传感器等相关技术的日趋成熟，扩音器也紧随时代步伐由原来的笨重式向轻巧式、呆板式向时尚式、孤立式向穿戴式、固定式向交互式进行转变[1]。
目前市场上已有的便携式蓝牙音箱、穿戴式扩音小蜜蜂等多种交互便携的扩音产品，可谓是“乱花渐欲迷人眼”的节奏[2]。同时，交互技术的发展促使终端客户越来越期望他们现有的设备得到更好的改进。如:蓝牙音响的出现和发展是一个非常好的开端，随着客户需求的发展，未来的扩音设备中客户期望能出现智慧互动、复合型、服务型的产品，以推动扩音产品的发展并吸引更多的用户[1]。
鉴于扩音器在不同场合、不同用户中的使用，可分为有线扩音器和无线扩音器两种类型，其目的均是为了解决公众人物与大众进行更好的沟通体积大小各不相同，各有各的用处，体积较小的如牛奶盒大小，外观小巧精致，方便携带，十分适合教师教学以及导游带队使用，扣在腰间解放了双手，发挥更灵活。锂电扩音器的问世,使传统干电池对环境方面的污染问题得到了解决，同时也是对国家的提倡环保理念，维护绿色地球的响应。其中它主要是依靠手机锂电技术来给扩音器设备进行供电，所以具有电池寿命长、小巧，安全、方便等优点。且原装锂电池中是绝对不包含任何汞、镉等有毒元素，因此，它是真正意义上的环保电池，使用者能够放心使用。通常便携式扩音器因形状大小、喇叭等限制，大多功率都在38W, 而那些声称12W，甚至说拥有更大功率的扩音器，不外乎是商家为了推销商品而进行的炒作罢了。
本课题就是基于以上发展和市场需求前提下，以可穿戴式教学扩音器的改良设计为研究对象，综合国内外目前对教学扩音器的研究，从用户体验设计的角度出发，以人机交互方式的设计作为研究基础，将原来的可穿戴式教学扩音器由单一的用户体验向多元化用户体验进行改良设计，提供未来可穿戴式教学扩音器发展前景的理论基础及实践经验。
1.2国内外发展状况
1.国外研究现状
自1874年Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司创始人)让带支撑系统的音圈处于磁场中，以便使振动系统保持轴向运动，且申请了专利，之后1877年Siemens在移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器，从而衍生出第一个留声机时代的号筒实型。随着历史车轮滚滚向前，扩音设备的创新和设计也一直不断在电声设备的发展路径上追逐前行，先后发明了电动式扬声器、晶体式扬声器和励磁式扬声器等。这些扬声器应使用场景和用途不同，又分为有线和无线两种类型，由于教学使用的特殊性，一般情况下以腰挂式无线扩音器较受欢迎，如:2016年全球知名品牌索爱s318小蜜蜂教师专用无线扩音器估算销量为9517台，SHDZ扩音器预估销量为4602台，彼特威扩音器估算销量1663台[1]。
2.国内研究现状
教学用的扩音器或者设备主要是用于老师们上课时使用的喊话器，其能够帮助任课教师扩大声音音量，减轻大班制教育教学中老师的嗓子负荷。近几年，随着电声设备的发展，教学用的扩音器也随之更新换代。目前，广大教师门通常情况下使用的穿戴式便携无线扩音器，由其体积小、重量轻、操作便捷，深得广大教师喜爱，伴随着市场需求，近两年市场上出现的主流穿戴式扩音器品牌主要有:得胜、邦华、金正、爱学等，其中得胜的市场占有率最高，品质最好。与此同时，随着科技的进步和发展，便携扩音器也不再是仅仅局限于一般扩音使用，新的功能也不断完善，如:扩音器可以同时支持U盘，TF卡，收音，录音功能，还有的甚至支持远程遥控功能。像得胜E9M就是一款具备以上功能的扩音器[1]。
1.3本次论文的设计
本文设计的便携式扩音器采用双声道专用功放集成电路TDA2822M为核心，采用单声道桥式电路（BTL）输出，输出功率大，保真度高，话音清晰。设有线路输入插座(在机壳侧面)、话简输入插座(在机壳上面)、配有锂电池给电路供电，机壳侧面设有充电插口，并配有USB充电线，可以用任何带有USB口的手机充电器给机内电池充电。便携扩音器的优点：便于携带、实用性强，适用场合广泛，功能强大。
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