專利名稱：一種帶正反饋電路的音響設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種把音頻電信號(hào)還原成聲音的音響設(shè)備，屬于電子產(chǎn)品，可以廣泛應(yīng)用于會(huì)場，大廳，家庭和多媒體應(yīng)用等需要把音頻電信號(hào)還原成聲音的場合。
現(xiàn)有的音響設(shè)備由功放電路，揚(yáng)聲器和音箱組成，輸入的音頻電信號(hào)經(jīng)功放電路放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器和音箱，把電能還原為聲音。音響設(shè)備的頻響和失真度是音響設(shè)備的主要性能指標(biāo)之一，要求頻響指標(biāo)曲線平坦，范圍寬，失真小，但是在現(xiàn)有的音響設(shè)備中，由于揚(yáng)聲器的阻抗受音圈電感的感抗、音圈分布電容的容抗、磁路的渦流、揚(yáng)聲器機(jī)械諧振特性、音箱箱體聲學(xué)特性和聽音環(huán)境的聲學(xué)特性等諸多因素的影響，會(huì)隨著輸入信號(hào)的頻率發(fā)生很大的非線性變化，從而使音響設(shè)備頻響曲線起伏不平，頻響范圍變窄惡化，失真度加大，性能指標(biāo)降低。
有多種改善音響設(shè)備性能指標(biāo)的技術(shù)措施CN1066942A公開一種《最佳化功率放大器電路特征的方法及其裝置》，采用誤差比較和校正技術(shù)來提高頻響和失真指標(biāo)；申請(qǐng)?zhí)?3110987.6公開一種《一種減少功率放大器揚(yáng)聲器失真的方法及裝置》，采用另一種誤差比較和校正技術(shù)來提高頻響和失真指標(biāo)；ZL93233926.3公開一種《晶體管恒流功率放大器》，采用電流負(fù)反饋放大器技術(shù)；ZL9621377.2公開了一種《具有電壓前饋電流驅(qū)動(dòng)功率放大器的音響設(shè)備》，采用電壓前饋電流放大器技術(shù)，這些現(xiàn)有技術(shù)各有特色，在一定程度上改善了音響設(shè)備的性能指標(biāo)，也使音響設(shè)備成本不同程度地增加，但現(xiàn)有技術(shù)的性能指標(biāo)遠(yuǎn)未達(dá)到理想狀態(tài)，改善頻響，降低失真仍然是音響技術(shù)研究和發(fā)展的主要方向。
本實(shí)用新型的目的則是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種不同于現(xiàn)有技術(shù)的改善音響設(shè)備頻響和失真裝置，在功放電路中設(shè)有一個(gè)三端無源電路，在揚(yáng)聲器回路與功放電路輸入端之間構(gòu)成一個(gè)自激臨界值以下的正反饋，設(shè)計(jì)時(shí)通過選擇所述三端無源電路的參數(shù)值使正反饋的特性曲線與揚(yáng)聲器阻抗特性曲線相似，由于正反饋的負(fù)阻效應(yīng)使功放電路內(nèi)阻也隨著揚(yáng)聲器阻抗特性曲線而發(fā)生相應(yīng)的變化，從而補(bǔ)償了揚(yáng)聲器阻抗隨頻率發(fā)生的非線性變化，改善音響設(shè)備的頻響和失真，提高音響設(shè)備的性能指標(biāo)。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種音響設(shè)備，由功放電路，揚(yáng)聲器和音箱組成，其特征是在功放電路中設(shè)有一個(gè)三端無源電路，所述三端無源電路由至少一個(gè)的電阻、電容、電感和連接線組成，所述三端無源電路的3端接所述功放電路的公共端，1端和3端串聯(lián)在揚(yáng)聲器回路中，2端接功放電路的同相輸入端，所述三端無源電路在揚(yáng)聲器回路和功放電路的輸入端之間構(gòu)成一個(gè)自激臨界值以下的正反饋。
由于正反饋的相移較小，同時(shí)正反饋的負(fù)阻效應(yīng)又有效地降低了原有功放電路的內(nèi)阻，大幅提升了放大器瞬態(tài)響應(yīng)，因此所述三端無源電路不僅補(bǔ)償了揚(yáng)聲器阻抗隨頻率發(fā)生的非線性變化，產(chǎn)生的積極效果是多方面的。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1，頻響和失真指標(biāo)均得以較大的改善，效果較為顯著。
2，由于引入正反饋，有效地降低了功放電路的內(nèi)阻，使功放電路瞬態(tài)響應(yīng)提高，聲音清晰，層次分明，明顯改善了音質(zhì)。
3，可以通過控制正反饋特性曲線來補(bǔ)償音響設(shè)備的頻響不足，尤其是音箱系統(tǒng)的低頻響應(yīng)不足。
4，對(duì)改善小音箱的低頻響應(yīng)很有效，由正反饋獲得的低音重放效果非常清晰，特別適合用于多媒體有源音箱。
5，由于僅需添加幾個(gè)無源器件，制作簡單，成本低廉，無需調(diào)試，適合工廠化生產(chǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例電路原理圖。圖2是本實(shí)用新型所述三端無源電路的一種實(shí)施電路原理圖。
參見
圖1，
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖，圖中A、R5、R6、R7組成典型的功放電路，該功放電路與現(xiàn)有的普通功放電路是一樣的，其增益為K＝R5/R6。揚(yáng)聲器SP的阻抗為RZ，B是本實(shí)用新型所述的三端無源電路，其中公共端3接地，1端接揚(yáng)聲器SP，2端接功放電路A的同相輸入端，圖2是所述三端無源電路B的一種實(shí)施電路原理圖，由R、R1、R2、R3、R4、C、C1、C2組成，R取值小于RZ/K以確保環(huán)路增益小于1，使正反饋值在自激臨界值以下，由于RZ一般為4歐～8歐，K為40～80倍，故R取值一般為0.1歐，由于R是串聯(lián)在揚(yáng)聲器回路中的，應(yīng)選用能通過最大負(fù)載電流、額定功率為1～2W的無感電阻，所述三端電路B的其它電阻電容組成頻率衰減網(wǎng)絡(luò)并把R上獲取的信號(hào)加到A的同相輸入端，構(gòu)成自激臨界值以下的正反饋，頻率衰減網(wǎng)絡(luò)的頻響曲線和RZ的頻響曲線相似，也可以根據(jù)需要適當(dāng)提升某些頻率的反饋量，以彌補(bǔ)音響設(shè)備特別是音箱系統(tǒng)的某些頻段的頻響不足。由于正反饋的相移較小，負(fù)阻效應(yīng)又降低了放大器內(nèi)阻，有效地提升了放大器瞬態(tài)響應(yīng)，所以附加的三端無源電路雖然簡單，但產(chǎn)生的效果是多方面的，本實(shí)用新型實(shí)施例樣機(jī)的音域開闊，層次分明，低音特別清晰。
現(xiàn)有揚(yáng)聲器一般為電動(dòng)揚(yáng)聲器，其RZ的典型頻響特性大致分為三段，在低頻段低于諧振頻率較遠(yuǎn)時(shí)為直流電阻，隨頻率提高到諧振頻率時(shí)迅速升高到一個(gè)峰值，然后又隨頻率增加迅速下降，在中頻段保持一段較平坦的略高于直流電阻的曲線，在高頻段又隨頻率的增加而逐漸升高，因此設(shè)計(jì)的三端無源電路中的頻率衰減網(wǎng)絡(luò)也分為三段，其中R3、R4、C、C2用于調(diào)整低頻段的反饋量，C1、R2調(diào)整高頻段的反饋量，R1調(diào)整基本的反饋量，可根據(jù)音響設(shè)備的頻響曲線來選擇各阻容元件的數(shù)值，使三端無源電路的頻響曲線和RZ的頻響曲線相似，圖中給出了配合諧振頻率為65赫茲的家用音箱的電阻電容值。
實(shí)際使用中三端無源電路不僅元件數(shù)值可根據(jù)音響設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，而且還可以根據(jù)不同產(chǎn)品不同檔次增減三端無源電路中頻率衰減網(wǎng)絡(luò)的段數(shù)，例如，在高檔產(chǎn)品中，可以適當(dāng)增加頻率衰減網(wǎng)絡(luò)的段數(shù)，使三端無源電路的頻響曲線和RZ的頻響曲線更加吻合；用作超低音有源音箱時(shí)，可以取消C1、R2回路；用作中高頻放音時(shí)，可以取消R3、R4、C2回路。還可以與音箱系統(tǒng)配合，改變?nèi)藷o源電路的元件數(shù)值，適當(dāng)提升低頻反饋量，以彌補(bǔ)音箱系統(tǒng)的低頻響應(yīng)不足，延伸音箱的低頻響應(yīng)，例如與倒相式音箱配合，在倒相孔的諧振頻率附近，適當(dāng)提升低頻反饋量，可以延伸倒相式音箱系統(tǒng)的低頻響應(yīng)。
三端無源電路中的頻率衰減網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原理與現(xiàn)有技術(shù)是相同的，也可以使用現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成其它形式的頻率衰減網(wǎng)絡(luò)。
由于R的取值已限定最大環(huán)路增益小于1，使正反饋控制在自激臨界值以下，因此電路處于穩(wěn)定的放大狀態(tài)，若調(diào)試中出現(xiàn)反饋過量的自激，可適當(dāng)降低R的阻值，反之若效果不顯著，則可提高R的阻值，以提高反饋量。
權(quán)利要求1，一種音響設(shè)備，由功放電路，揚(yáng)聲器和音箱組成，其特征是在所述功放電路中設(shè)有一個(gè)三端無源電路，所述三端無源電路由至少一個(gè)的電阻、電容、電感和連接線組成，所述三端無源電路的(3)端接在所述功放電路的公共端，(1)端和(3)端串聯(lián)在所述揚(yáng)聲器回路中，(2)端接所述功放電路的同相輸入端，在所述揚(yáng)聲器回路和所述功放電路的輸入端之間構(gòu)成一個(gè)自激臨界值以下的正反饋。
專利摘要一種音響設(shè)備,由功放電路,揚(yáng)聲器和音箱組成,其特征是在所述功放電路中設(shè)有一個(gè)三端無源電路,其中兩端串聯(lián)在所述揚(yáng)聲器回路中,另一端接在所述功放電路的同相輸入端,在所述揚(yáng)聲器和所述功放電路的輸入端之間構(gòu)成一個(gè)自激臨界值以下的正反饋,這種電路可以降低功放電路的內(nèi)阻,改善瞬態(tài)響應(yīng),補(bǔ)償所述音響設(shè)備的頻響曲線和失真,以極小的成本提升所述音響設(shè)備的性能指標(biāo)。
文檔編號(hào)G10H3/12GK2501155SQ01263508
公開日2002年7月17日 申請(qǐng)日期2001年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者宋建平, 吳有珍 申請(qǐng)人:宋建平