專利名稱：體感振動音響功率放大電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種既可以放大輸出音頻信號又可以輸出低頻信號的音響功率放大器電路。
背景技術：
現(xiàn)有音響功率放大器的主要功能是將音頻信號放大，用揚聲器輸出，人們主要用來欣賞音樂，達到娛樂、享受的目的，使人們的身心得到放松?？涩F(xiàn)有音響功率放大器音響功能簡單，產(chǎn)品缺乏新意。現(xiàn)有音響放大器的一種電路結構主要包括雙路音頻信號輸入電路部分、信號強度調(diào)節(jié)部分、音頻輸出功率放大器部分、遙控器部分以及電源部分，雙路音頻信號輸入電路部分為電路提供雙路音頻輸入信號，并經(jīng)信號強度調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)，由音頻輸出功率放大器放大并輸出放大后的音頻信號，用揚聲器輸出達到欣賞音樂的目的。其電路產(chǎn)生的音頻信號頻率范圍廣，一般在10Hz-10KHz之間，不能輸出一定頻率范圍的低頻信號。其低頻信號可以被換能器利用產(chǎn)生機械振動，人體使用時產(chǎn)生保健按摩效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了充實現(xiàn)有音響功率放大器的產(chǎn)品市場，本發(fā)明提供一種體感振動音響功率放大電路，不僅可以放大輸出音頻信號，還可以輸出低頻信號，供換能器產(chǎn)生機械振動，使人們在欣賞音樂的同時感受相應的振動，增強對音樂信號的感知。
作為解決所述問題的手段，本發(fā)明提供的體感振動音響功率放大電路，包括音頻信號輸入電路部分和電源部分，還包括一個低頻信號電路，與所述音頻輸入信號電路部分連接，包括低通濾波電路和低頻信號調(diào)節(jié)電路，音頻信號經(jīng)低通濾波電路高頻濾波后形成低頻輸出信號，信號強度受低頻信號調(diào)節(jié)部分控制。
作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述低頻信號發(fā)生電路部分還包括一個保護電路，對電路進行過流過壓保護。
作為本發(fā)明的又一個優(yōu)選方案，所述低通濾波電路包括二階低通濾波網(wǎng)路和三階低通濾波網(wǎng)路兩部分，分別連接保護電路的輸入和輸出，二階低通濾波網(wǎng)路的輸入連接所述低頻信號調(diào)節(jié)電路的輸出，對音頻信號進行高頻濾波，三階低通濾波網(wǎng)路輸出低頻輸出信號。
作為本發(fā)明的還一個優(yōu)選方案，所述放大電路還包括一個電源控制部分，包括信號傳感器和D觸發(fā)器，信號傳感器的輸入連接L/R混合電路部分輸出的音頻信號，輸出連接D觸發(fā)器，D觸發(fā)器的輸出連接有一個驅(qū)動電路，控制繼電器的吸合，繼電器的觸點串接在電源輸入端，較可靠的對電路的交流輸入電源進行控制，沒有音頻信號輸出時，關掉總電源。
作為本發(fā)明的再一個優(yōu)選方案，所述低通濾波電路部分產(chǎn)生的低頻信號頻率范圍位于20Hz至100Hz之間。
與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明提供的體感振動音響功率放大電路，由于其電路部分增加了低頻信號電路部分，主要由低通濾波電路、保護電路以及低頻信號放大器構成，輸入的音頻信號經(jīng)過多級低通濾波器進行高頻濾波，再將低頻信號經(jīng)過放大輸出，形成的低頻信號頻率范圍在20Hz至100Hz之間，供換能器形成穩(wěn)定的機械振動效果，使人們在欣賞音樂的同時，感受相應的振動，增強感知和享受，使音響產(chǎn)品的功能得到增強。


圖1是本發(fā)明體感振動音響功率放大電路的電路原理框圖。
圖2是本發(fā)明體感振動音響功率放大電路第一優(yōu)選實施例的電路原理框圖。
圖3本發(fā)明體感振動音響功率放大電路第二優(yōu)選實施例的電路原理框圖。
圖4本發(fā)明體感振動音響功率放大電路最佳實施例的電路原理框圖。
圖5A-5D為本發(fā)明體感振動音響功率放大電路的一個最佳實施例的電氣原理圖。
具體實施例方式
請參見圖1，圖1是本發(fā)明體感振動音響功率放大電路的電路原理框圖。由圖可見放大電路包括音頻信號輸入電路部分10、電源部分260、信號強度調(diào)節(jié)部分20、音頻輸出功率放大器部分120。低通濾波電路部分40以及低頻信號調(diào)節(jié)電路部分50，音頻信號經(jīng)低通濾波電路高頻濾波后形成低頻輸出信號，信號強度受低頻信號調(diào)節(jié)部分50控制，電源部分260將交流轉變成直流后為電路的每個部件提供直流工作電源。
請參見圖2，圖2是本發(fā)明體感振動音響功率放大電路第一優(yōu)選實施例的電路原理框圖。低頻信號發(fā)生電路部分還包括一個對電路進行過流過壓保護的保護電路30和電源控制部分60，電源控制部分60對電源部分260的總輸入電源280實施自動斷電控制。
請參見圖3，圖3是本發(fā)明體感振動音響功率放大電路第二優(yōu)選實施例的電路原理框圖。低通濾波電路包括二階低通濾波網(wǎng)路180和三階低通濾波網(wǎng)路190兩部分，分別連接保護電路200的輸入和輸出，二階低通濾波網(wǎng)路180的輸入連接所述低頻信號調(diào)節(jié)電路50的輸出，對音頻信號進行高頻濾波，三階低通濾波網(wǎng)路190輸出低頻輸出信號。
請參見圖4，圖4是本發(fā)明體感振動音響功率放大電路最佳實施例的電路原理框圖。
圖5A-圖5D是該實施例的電氣原理圖。作為本發(fā)明的最佳實施例，其電路構成是雙路音頻信號輸入電路部分100、信號強度調(diào)節(jié)部分50、音頻輸出功率放大器部分120、遙控器部分125以及電源部分260。本發(fā)明的放大電路還包括低頻信號電路部分，由依次連接的L/R混合電路160、低頻信號調(diào)節(jié)電路50、低通濾波電路、保護電路200以及低頻信號放大部分210構成，L/R混合電路部分160的輸入端與所述雙路音頻信號輸入電路部分100連接，將雙路音頻信號轉換成單路音頻信號，由低頻信號調(diào)節(jié)電路50調(diào)節(jié)輸入信號的強弱，受遙控器和電子電位器170的控制，音頻信號經(jīng)低通濾波電路濾除高頻信號，經(jīng)低頻信號放大部分放大輸出，換能器利用低頻信號產(chǎn)生機械振動效果。
本發(fā)明的保護電路200包括四個二極管、兩個三極管和信號反饋電路，兩個三極管對接，射極接地，三極管的集電極與所述二階低通濾波器的輸出端連接，同時連接反饋電路的輸入；四個二極管構成橋式電路，輸入部分分別連接反饋電路的兩組反饋信號，反饋電路的輸出連接所述三階低通濾波器的輸入；橋式電路的兩個輸出端口分別通過基極電阻連接兩個三極管的基極，控制其三極管的通斷，在輸出電壓過高時，三極管導通，將信號接地。保護電路有效地使振動時的過壓現(xiàn)象得到自動遏制，過壓時，無信號輸出。
本發(fā)明電源控制部分60實現(xiàn)無音頻輸入時自動斷電，包括信號傳感器140和D觸發(fā)器145，信號傳感器140的輸入連接L/R混合電路部分160輸出的音頻信號，輸出連接D觸發(fā)器145，D觸發(fā)器145的輸出連接有一個驅(qū)動電路150，控制繼電器的吸合，繼電器的觸點245串接在放大電路的電源輸入端280，無音頻信號輸出時，自動斷掉繼電器線圈150的電源，使繼電器串接在電源輸入回路的常開觸點245斷開，切斷輸入回路總電源260，使電源達到自動控制的目的。
本發(fā)明信號強度調(diào)節(jié)部分20包括一個音量調(diào)節(jié)電子電位器110和一個音量調(diào)節(jié)電位調(diào)節(jié)電阻130，音量調(diào)節(jié)電位調(diào)節(jié)電阻130位于所述遙控器端，其調(diào)節(jié)抽頭連接所述音量調(diào)節(jié)電子電位器110的控制端。低頻信號調(diào)節(jié)電路包括一個低頻信號調(diào)節(jié)電子電位器170和一個調(diào)節(jié)電阻220，調(diào)節(jié)電阻220位于所述遙控器125端，其調(diào)節(jié)抽頭連接所述低頻信號調(diào)節(jié)電子電位器170的控制端。直接通過調(diào)節(jié)遙控器上的調(diào)節(jié)旋鈕即可調(diào)節(jié)音頻信號或低頻信號的強度。
本發(fā)明電源部分，其交流輸入端280經(jīng)變壓器變壓后，低壓交流輸入端連接音頻電路電源部分，經(jīng)音頻電路整流橋和音頻電路三端穩(wěn)壓管，音頻電路整流橋為音頻輸出功率放大器提供直流工作電源，并經(jīng)三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后為音頻電路的其它部分提供穩(wěn)定的直流工作電源。
本發(fā)明電源部分的交流輸入經(jīng)變壓器變壓后，低壓交流輸入端連接低頻電路電源部分，包括低頻電路整流橋和兩個低頻電路三端穩(wěn)壓管，低頻電路整流橋直接為低頻信號放大部分提供直流工作電源，整流橋的正負輸出端分別經(jīng)過三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，為低頻電路的其它部分提供穩(wěn)定的直流工作電源。
本發(fā)明電源部分的交流輸入端連接控制電路的電源部分，包括控制電路部分交流變壓器和控制電路部分整流橋，控制電路部分的整流橋為控制電路提供直流工作電源，同時與遙控器的手觸式電源開關串接后，連接D觸發(fā)器的控制端，通過D觸發(fā)器控制電源回路輸入電源的通斷。
本發(fā)明最優(yōu)選實施例的電氣原理圖請參見圖5，主電源變壓器TF2采用了兩組次級低壓交流輸出，一組18V主電壓經(jīng)整流橋D10整流濾波后，為低頻信號放大部分IC10 LM4700TF提供正負電源，經(jīng)調(diào)節(jié)電阻VR101調(diào)節(jié)，同時經(jīng)集成三端穩(wěn)壓塊IC11 LM7808和IC12 LM7908穩(wěn)壓后，供低頻部分的前置放大器部分電源使用。另一組電壓是電源變壓器T1，次級10V交流電壓經(jīng)整流橋D4整流后電容濾波，為音頻輸出功率放大器IC5 TA8229K提供電源，同時經(jīng)IC13 LM78L005穩(wěn)壓后供音頻放大的前置放大部分電源用。
本發(fā)明音頻放大部分，信號頻率通常位于10Hz-10KHz之間或5Hz-2萬Hz之間，使用電子電位器IC1 M5222控制音量，IC1 M5222的5腳是控制端，它對3腳COM電平的高低決定IC1 M5222輸出信號的衰減情況，控制電平和衰減度基本成線性關系，當控制電平從0V下降到-200mV時，衰減度從0dB下降到-60dB，也就是衰減1000倍，IC1M5222的5腳與音量電位器VR102相連，當電位器VR102阻值最小時5腳輸入電平最高音量最大，IC1 M5222的輸出通過IC3耦合輸入給音頻功率放大器IC5 TA8229K放大功率信號，由雙聲道CN 8且8Ω定阻輸出，功率1W。同時還要說明的是IC1 M5222的控制電平和衰減度的關系不受供電電源的影響，所以不論音頻放大部分采用5V單電源供電，還是低頻放大部分±8V供電，IC1 M5222的工作狀態(tài)都是相似的。
本發(fā)明低頻信號放大部分210使用電子電位器IC8 M5222控制振動量，用IC6 TA75558P分別構成兩路低通濾波電路去除高頻信號，兩路濾波電路分別是二階低通濾波網(wǎng)絡和三階低通濾波網(wǎng)絡，截止頻率fc分別在191Hz和103Hz，同時加有保護電路對信號起到限幅作用從而對后面的功率放大器IC1 LM4700TF進行保護，保護電路由D11，D13，D15，D16和對管Q1 BC639、Q2 BC640構成，IC4的1，7腳輸出的信號反饋給保護電路，當信號電壓超過一定數(shù)值時兩個三極管Q1、Q2正向?qū)?，將信號接地達到保護作用，最后通過低頻功率放大器LM4700TF放大信號功率，單路4Ω定阻輸出。兩路低通濾波電路將頻率范圍位于30Hz-10KHz之間音頻信號進行有效高頻率波，形成頻率范圍在20Hz-100Hz之間的優(yōu)質(zhì)低頻信號，使用換能器產(chǎn)生低頻機械振動，供人體享用。
本發(fā)明電源控制部分使用信號傳感器IC7 NJM2072D和D觸發(fā)器IC9 TC4013BP控制整機的工作狀態(tài)是待機還是工作。IC7 NJM2072D用來檢測整機是否有信號輸入，如果整機處于工作狀態(tài)，當IC7 NJM2072D輸入端信號長時間5-15min小于13.6mV時，輸出端分別輸出高低電平給IC9 TC4013BP的R，S端，使IC9 TC4013BP的D，CK不論在什么狀態(tài)下，Q都被致低電平，Q致高電平，連接Q的發(fā)光二極管D51導通，繼電器ST跳開，整機由工作轉換到待機狀態(tài)。這個過程信號傳感器IC7NJM2072D實現(xiàn)了當長時間沒有輸入信號時整機自動待機的功能。當有信號輸入時，IC9 TC4013BP的R，S全部輸入低電平，這時它的輸出受D，CK控制，IC9 TC4013BP是上升沿觸發(fā)的，遙控板上的輕觸點開關SW每按動一次，CK得到一個脈沖信號，觸發(fā)一次，D給Qn+1賦值，Qn+1也會隨之翻轉，而D又直接于Q端相連，所以這時Qn+1又賦值給D，這樣就使得每次脈沖都使Qn+1和Qn+1翻轉，Q和Q分別控制兩個三極管Q4，Q5的導通與截止，哪個輸出高電平哪個后面連接的管子導通，Q4導通時繼電器吸合綠燈亮，Q5導通時繼電器斷開紅燈亮，所以輕觸點開關SW每按一次，工作和待機兩種工作狀態(tài)轉換一次。
上述最佳實施例的功率放大器形成的低頻信號頻率范圍在20Hz至100Hz之間，也可以在10至150Hz之間，供換能器形成穩(wěn)定的機械振動效果。
本發(fā)明提供的體感振動音響功率放大電路不僅僅可以制作成音響，還可以直接應用在CD播放器領域，與CD機一體化制作，即將所述CD機與所述體感振動音響功率放大電路結合在一起。此時，可以將低頻信號電路部分與CD機設置在一起，也可以僅將低通濾波電路與CD機設置在一起，以適合不同產(chǎn)品的使用需求。為例具有更好的效果，所述CD機設置有降噪裝置。
基于本發(fā)明的設計構思，本發(fā)明的保護方案不限于以上公開的內(nèi)容，任何在此基礎上所作的等效變換，都應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種體感振動音響功率放大電路，包括產(chǎn)生多路音頻信號的音頻信號輸入電路部分和電源部分，其特征在于該放大電路還包括一個將音頻信號進行高頻濾波并輸出低頻信號的低頻信號電路部分，該部分與所述音頻信號輸入電路部分連接，獲得音頻信號，該部分包括低通濾波電路和低頻信號調(diào)節(jié)電路，輸入的音頻信號經(jīng)低通濾波電路高頻濾波后輸出低頻信號，并受低頻信號調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于還包括一個連接在所述低通濾波電路回路上的過流過壓保護電路，在電路存在過流或過壓情況時提供相應的過流或過壓保護。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述低通濾波電路包括二階低通濾波網(wǎng)路和三階低通濾波網(wǎng)路兩部分，所述二階低通濾波網(wǎng)路、保護電路和三階低通濾波網(wǎng)路順序串連連接，所述二階低通濾波網(wǎng)路的輸入連接所述低頻信號調(diào)節(jié)電路的輸出，對音頻信號進行高頻濾波，三階低通濾波網(wǎng)路輸出低頻輸出信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述保護電路包括四個二極管、兩個三極管和反饋電路，兩個三極管對接，射極接地，集電極連接二階低通濾波器的輸出，同時連接反饋電路的輸入；四個二極管構成橋式電路，輸入部分分別連接反饋電路的兩組反饋信號，橋式電路的兩個輸出端口分別通過基極電阻連接兩個三極管的基極，控制其三極管的通斷，在輸出電壓過高時，三極管導通，將信號接地。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述放大電路還包括一個電源控制部分，包括信號傳感器和D觸發(fā)器，信號傳感器的輸入連接音頻信號輸入，輸出連接D觸發(fā)器，D觸發(fā)器的輸出連接一個驅(qū)動電路，控制繼電器的吸合，繼電器的觸點串接在電源輸入端。
6.根據(jù)權利要求5所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述電源部分的交流輸入端連接控制電路的電源部分，包括控制電路部分交流變壓器和控制電路部分整流橋，控制電路部分的整流橋為控制電路提供直流工作電源，同時與遙控器的手觸式電源開關串接后，連接D觸發(fā)器的控制端，通過D觸發(fā)器控制電源回路輸入電源的通斷。
7.根據(jù)權利要求3所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述低頻信號調(diào)節(jié)電路包括一個低頻信號調(diào)節(jié)電子電位器和一個調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)電阻位于遙控器端，其調(diào)節(jié)抽頭連接所述低頻信號強度調(diào)節(jié)電子電位器的控制端。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述電源部分的低壓交流輸入端連接音頻電路電源部分，包括音頻電路整流橋和音頻電路三端穩(wěn)壓管，音頻電路整流橋為音頻輸出功率放大器提供直流工作電源，并經(jīng)三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后為音頻電路的其它部分提供穩(wěn)定的直流工作電源；所述電源部分的低壓交流輸入端連接低頻電路電源部分，包括低頻電路整流橋和兩個低頻電路三端穩(wěn)壓管，低頻電路整流橋直接為低頻信號放大部分提供直流工作電源，整流橋的正負輸出端分別經(jīng)過三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，為低頻電路的其它部分提供穩(wěn)定的直流工作電源。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的體感振動音響功率放大電路，其特征在于所述低通濾波電路部分輸出的低頻信號頻率范圍位于20Hz與100Hz之間。
全文摘要
一種體感振動音響功率放大電路，主要包括音頻信號輸入部分、音頻輸出功率放大器部分、遙控器部分以及電源部分，本發(fā)明的特征是還包括一個可以輸出低頻信號的低頻電路，由兩級低通濾波電路、保護電路以及低頻信號放大器構成，輸入的音頻信號經(jīng)兩級低通濾波電路濾除高頻部分，其低頻信號經(jīng)低頻信號放大器放大輸出，供換能器產(chǎn)生機械振動效果，由遙控器控制振動強度。人們在欣賞音樂的同時，感受相應的振動，增強音樂感知和享受效果，使音響產(chǎn)品的功能得到增強，極大地豐富和充實了音響產(chǎn)品市場。
文檔編號H04R3/00GK1812254SQ20051000160
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月24日 優(yōu)先權日2005年1月24日
發(fā)明者青島廣泉 申請人:北京新體感電子技術有限公司