專利名稱：靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本領(lǐng)域涉及靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，更具體地涉及這樣一種靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其包括脈 沖調(diào)制器、放大脈沖調(diào)制信號的高壓開關(guān)輸出級、對放大的脈沖調(diào)制高壓信號進(jìn)行解調(diào)的 提取濾波器、使放大的脈沖調(diào)制高壓信號的高頻衰減的濾波器和耦合至該濾波器輸出端的 靜電揚(yáng)聲器元件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)存在于現(xiàn)有技術(shù)配置中的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的靜電揚(yáng) 聲器系統(tǒng)，其能夠驅(qū)動(dòng)靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載，直接在聲音再現(xiàn)中顯示較高的質(zhì)量 水平。根據(jù)本發(fā)明，所述靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括-高壓開關(guān)功率放大器；-提取濾波器，具有耦合至高壓開關(guān)放大器的輸出的輸入；以及-靜電揚(yáng)聲器元件，具有電容性負(fù)載和耦合至提取濾波器的輸出的輸入，提取濾波 器和電容性負(fù)載的結(jié)合形成至少具有第一濾波器級和第二濾波器級的濾波器電路，第一濾波器級包括具有諧振頻率ω 0和品質(zhì)因數(shù)Q > 1/2的RLC電路，第二濾波 器級是低通濾波器，所述低通濾波器在提取濾波器的輸出端處具有用于抑制RLC電路的諧 振頻率ω0處的信號分量的至少一個(gè)電子元件。本發(fā)明提出了一種驅(qū)動(dòng)靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載的系統(tǒng)，其直接允許寬的工 作帶寬和平坦的頻率響應(yīng)、穩(wěn)定性、可靠性、靈活性和非常強(qiáng)大有效的概念，其中放大的模 擬交流高壓信號可被精確地處理以獲得高保真性。而且，本發(fā)明允許非常強(qiáng)大有效概念的 方案可導(dǎo)致低能量電源、較少的冷卻裝置、較小的封裝裝置和低溫變化，從而導(dǎo)致低參數(shù)位 移和駐留元件的長生命周期。本發(fā)明的目的是根據(jù)將在下面描述的所給出的方法、電路、等式和部件獲得的設(shè) 計(jì)良好的提取濾波器，假設(shè)出現(xiàn)在提取濾波器輸入端處的脈沖調(diào)制開關(guān)信號至少比提取濾 波器的工作帶寬高一個(gè)量級，那么提取濾波器可作為無源積分器。然后，在提取濾波器的工 作帶寬內(nèi)限定的模擬交流輸出信號等于脈沖調(diào)制開關(guān)輸入信號的平均值，放大的模擬交流 輸出信號是模擬源信號的成比例復(fù)制。靜電揚(yáng)聲器元件的、連接至提取濾波器輸出端的電 容器負(fù)載形成提取濾波器結(jié)構(gòu)的一部分，以獲得這樣一種方案，即允許在頻域和信號域內(nèi) 具有寬的工作帶寬和平坦的頻率響應(yīng)、具有使開關(guān)頻率及其諧波充分衰減的窄濾波器滾降 (roll-off)、良好的脈沖響應(yīng)、穩(wěn)定，其中模擬信號被非常精確地重構(gòu)。而且，本發(fā)明提供了結(jié)合提取濾波器而在電子上分割靜電揚(yáng)聲器元件的方案，因 而提供了 一種允許靜電揚(yáng)聲器元件在聲學(xué)上適用的技術(shù)。本發(fā)明的其它實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求表示?；谠诒景l(fā)明中給出的討論，與靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載連接的高壓開關(guān)功 率放大器的開環(huán)特性可以是非常良好的，以在聲音再現(xiàn)中獲得高的質(zhì)量水平。優(yōu)選實(shí)施方式的這種新穎方案通過提供高分辨率電壓水平并且因此呈現(xiàn)非常低的總諧波失真(THD) 特性的高度減輕且非常穩(wěn)定的高壓電源而實(shí)現(xiàn)，其根據(jù)所采用的作為負(fù)載的高阻抗器件、 所實(shí)現(xiàn)的高效率開關(guān)拓?fù)浜碗娙菪载?fù)載所固有的高無功功率分量而獲得，無功能量可結(jié)合 提取濾波器和高壓直流電源而再生。此外，高壓開關(guān)輸出級的非?？斓拈_關(guān)可通過驅(qū)動(dòng)高 阻抗器件實(shí)現(xiàn)為具有最小的死區(qū)時(shí)間，高阻抗器件包括具有電容性負(fù)載的提取濾波器。而 且，設(shè)計(jì)良好的提取濾波器可導(dǎo)致優(yōu)選的高壓開關(guān)功率放大器的非常好的開環(huán)特性。因而， 本發(fā)明提供對靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的前端高壓開關(guān)功率放大器，而不使 用任何反饋裝置。通常，采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)者有選擇各種操作拓?fù)涞撵`活性，這些操作拓?fù)鋵⒃谙?文提供以匹配靜電揚(yáng)聲器設(shè)置的期望參數(shù)。其次，要注意的是，本發(fā)明范圍內(nèi)的高壓開關(guān)功 率放大器能夠結(jié)合各種功率水平工作在各種高壓水平，工作在各種性能水平，具有結(jié)合各 種模擬和數(shù)字輸入格式的各種脈沖調(diào)制技術(shù)，具有各種輸出級開關(guān)拓?fù)洌⑶揖哂懈鞣N提 取濾波器結(jié)構(gòu)。


下面參照用于說明本發(fā)明但不限制其范圍的附圖，通過多個(gè)示例性實(shí)施方式更詳 細(xì)地討論本發(fā)明，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同實(shí)施方式限定，其中圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)的概念上的框圖；圖2a圖示了電壓反饋信號的電路圖；圖2b圖示了電流反饋信號的電路圖；圖3a圖示了梯度開關(guān)電源拓?fù)涞碾娐方Y(jié)構(gòu)；圖3b圖示了更加復(fù)雜的梯度開關(guān)電源拓?fù)涞碾娐方Y(jié)構(gòu)；圖4圖示了簡單的無源單端低通一階濾波器；圖5圖示了無源差分低通一階濾波器；圖6圖示了單端低通二階濾波器；圖7圖示了差分低通二階濾波器；圖8圖示了單端低通三階濾波器；圖9圖示了差分低通三階濾波器圖10圖示了另一種形式的單端低通三階濾波器；圖11圖示了另一種形式的差分低通三階濾波器；圖12圖示了單端低通四階濾波器；圖13圖示了差分低通四階濾波器；圖14圖示了優(yōu)選的單端提取濾波器實(shí)施方式；圖15圖示了優(yōu)選的差分提取濾波器實(shí)施方式；圖16圖示了補(bǔ)充有并聯(lián)諧振濾波器的優(yōu)選的單端提取濾波器；圖17圖示了補(bǔ)充有兩個(gè)并聯(lián)諧振濾波器的優(yōu)選的差分提取濾波器；圖18圖示了補(bǔ)充有另外的一個(gè)或多個(gè)低通濾波器的優(yōu)選的單端提取濾波器，其 中另外的一個(gè)或多個(gè)低通濾波器并聯(lián)至主要的第二濾波器級；圖19圖示了補(bǔ)充有另外的一個(gè)或多個(gè)低通濾波器的優(yōu)選的差分提取濾波器，其
6中另外的一個(gè)或多個(gè)低通濾波器并聯(lián)至主要的第二濾波器級；以及圖20圖示了單端帶通濾波器的更實(shí)際的電路結(jié)構(gòu)，該濾波器包括高通一階濾波 器和低通三階濾波器。
具體實(shí)施例方式圖1示出了靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)的基本概念性塊結(jié)構(gòu)，靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)包括脈沖調(diào)制 器(塊1)、控制單元(塊2)、傳輸線路(塊3)、高壓開關(guān)輸出級(塊4)、高壓直流電源(塊 5)、提取濾波器(塊6)和電容性負(fù)載(塊7)。本發(fā)明提出了一個(gè)實(shí)施方式，其可接收一個(gè)或多個(gè)模擬音頻信號和數(shù)字音頻信號 作為輸入，一個(gè)或多個(gè)模擬音頻信號和數(shù)字音頻信號例如從預(yù)放大器或音頻再生設(shè)置(例 如，CD播放器)發(fā)出并且連接至脈沖調(diào)制器(圖1中的塊1)。數(shù)字音頻信號可以具有任何 適當(dāng)?shù)臄?shù)字音頻格式，例如SPDIF、AAC、DTS、Quicktime, WMA, MP3。例如，將模擬音頻格式的輸入信號和參考三角波信號提供給脈沖調(diào)制器、更具體 地為脈寬調(diào)制器(PWM)，參考三角波信號的頻率至少比模擬音頻格式的輸入信號的工作帶 寬要高一個(gè)量級。然后，脈寬調(diào)制器通過以模擬的方式比較模擬輸入信號與參考三角波信 號，將模擬音頻格式的輸入信號轉(zhuǎn)化為脈寬調(diào)制信號，該脈寬調(diào)制信號具有基本等于三角 波信號頻率的頻率，脈沖調(diào)制信號的平均值等于模擬音頻格式的輸入信號。脈沖調(diào)制技術(shù)不限于在上面實(shí)施例中描述的直線脈寬調(diào)制，并且包括對音頻應(yīng)用 而言優(yōu)化的其它脈沖調(diào)制裝置，例如采用多比特脈沖調(diào)制拓?fù)涞哪M或數(shù)字脈沖調(diào)制器， 將在下面進(jìn)行更詳細(xì)描述。脈沖調(diào)制拓?fù)鋱D1的塊1可被構(gòu)造用于補(bǔ)償與反饋信號對應(yīng)的 特性，反饋信號反饋例如開關(guān)輸出級的條件以消除由時(shí)序誤差引起的失真。靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載還可基于電壓反饋和電流反饋，將反饋提供至脈沖 調(diào)制拓?fù)?。如圖2a所示，輸入端Uin可接收參考地的交流高壓模擬信號，并且連接至靜電揚(yáng) 聲器元件的電容性負(fù)載Cese，電容性負(fù)載Cese串聯(lián)至參考地的電容器Cfb，參考地的電容 器Cfb提供參考地的電壓反饋信號Ufba，電容性負(fù)載Cese相對于具有較高電容值的電容器 Cfb形成電容性分壓器以設(shè)置適當(dāng)?shù)姆答伇取Ｈ鐖D2b所示，輸入端Uin可接收參考地的交 流高壓模擬信號，并且連接至靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載Cese，電容性負(fù)載Cese串聯(lián)至 參考地的電阻器Rfb，參考地的電阻器Rfb提供參考地的電流反饋信號Ufbb，反饋信號Ufbb 是流過電容性負(fù)載Cese的電流的等效比值。注意，采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)者具有選擇各種脈沖調(diào)制拓?fù)涞撵`活性，例如，Σ "Δ調(diào) 制、自振蕩D類調(diào)制或數(shù)字調(diào)制器(例如，Texas Instalments的Equibit和Zetex的Z 類)。此外，各種脈沖調(diào)制拓?fù)淇膳c在模擬域和數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)的前饋裝置和反饋裝置組合。由于開關(guān)電源拓?fù)渲兴鶚?gòu)成的元件的實(shí)際局限，根據(jù)本發(fā)明的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)可 選地包括實(shí)現(xiàn)例如時(shí)序延遲控制和限幅器功能的控制單元塊2。通常，時(shí)序延遲控制對由調(diào) 制器生成的脈沖調(diào)制信號的時(shí)序進(jìn)行調(diào)整，稱為死區(qū)時(shí)間的調(diào)整時(shí)間避免在開關(guān)輸出級的 轉(zhuǎn)變過程中的交叉導(dǎo)通。此外，脈沖調(diào)制信號的脈寬可通過限幅器功能限制在可接受的最 小脈寬內(nèi)，以獲得開關(guān)輸出級的保存操作?？刂茊卧獕K2不限于上面描述的前饋控制方法的實(shí)施例，可包括其它控制方式，例如反饋方式，其消除誤差從而實(shí)現(xiàn)靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)的更有效可靠的操作。通常，開關(guān)電源拓?fù)涑尸F(xiàn)了具有一個(gè)或多個(gè)開關(guān)元件的電路結(jié)構(gòu)，這些開關(guān)元件 可以相對于彼此以及相對于包括參考地的其它封裝元件是浮動(dòng)的。然后，利用如圖1的塊 3所示、用于每個(gè)開關(guān)元件的一個(gè)或多個(gè)電去耦傳輸線路，驅(qū)動(dòng)所構(gòu)造的保持浮動(dòng)特性的開 關(guān)元件。例如，電去耦傳輸線路可包括發(fā)送器，發(fā)送器由發(fā)光二極管和封裝的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成 并且用1比特?cái)?shù)字信號作為輸入，發(fā)送器可通過光纜連接至適當(dāng)?shù)慕邮掌?，例如封裝在驅(qū) 動(dòng)電路中的光電晶體管。然后，接收器能夠在與1比特?cái)?shù)字輸入信號對應(yīng)的導(dǎo)通或阻礙情 況下驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件。所使用的電去耦傳輸技術(shù)不限于上面描述的數(shù)據(jù)傳輸線路的實(shí)施例，可包括其它 電隔離裝置，例如集成光隔離器或變壓器，其可與高壓操作結(jié)合而被優(yōu)化用于高速。注意， 電去耦驅(qū)動(dòng)器配置的精確性對末端系統(tǒng)性能來說是非常重要的。希望采用梯度開關(guān)拓?fù)渥鳛殚_關(guān)電源輸出級塊4，以提供能夠生成高壓開關(guān)輸出 信號的穩(wěn)定可靠的方法。高壓開關(guān)輸出信號可具有從幾百到幾千伏特量級的輸出電壓并且 具有高效率，這是原理所固有的。通常，梯度開關(guān)電源拓?fù)渚哂斜绢I(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方 法，多個(gè)級聯(lián)開關(guān)輸出單元產(chǎn)生開關(guān)輸出電壓，其可以是由多個(gè)開關(guān)輸出單元生成的電壓 的總和，每個(gè)開關(guān)輸出單元自身可具有預(yù)定的開關(guān)輸出電壓。通過確定開關(guān)輸出單元的輸 出電壓以及選擇級聯(lián)的開關(guān)輸出單元的數(shù)量，可容易地獲得梯度開關(guān)輸出級的最大期望開 關(guān)輸出電壓。用梯度開關(guān)電源拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)的開關(guān)電源輸出級將封裝兩個(gè)或更多的開關(guān)輸出單元， 一個(gè)輸出單元包括多個(gè)開關(guān)元件，開關(guān)元件可以是任何類型的半導(dǎo)體元件，例如金屬氧化 物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、或者與箝位二極管結(jié)合使用的雙極結(jié)晶體管(BJT)。此 外，每個(gè)開關(guān)輸出單元包括例如可由一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娙萜骰蚨鄠€(gè)并聯(lián)的電容器構(gòu)成的直流電 源。注意，梯度開關(guān)電源拓?fù)淇捎筛鞣N電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)的兩個(gè)示例性構(gòu)造電 路在圖3a和圖3b中示出。如圖3a所示，梯度開關(guān)電源拓?fù)涞碾娐方Y(jié)構(gòu)提供的開關(guān)輸出電 壓等于開關(guān)輸出單元的、相對于地的總電壓。此外，級聯(lián)開關(guān)輸出單元的第二和其后的直流 電源由接地的第一開關(guān)輸出單元的主要和初始直流電源充電。當(dāng)需要相對于地、不具有直 流電壓分量的開關(guān)輸出信號時(shí)，可通過例如直流阻隔電容器或直流偏壓實(shí)現(xiàn)去耦。參考圖 3b，較復(fù)雜的梯度開關(guān)電源拓?fù)涞碾娐方Y(jié)構(gòu)被示出為提供相對于地、不具有直流電壓偏移 分量的開關(guān)輸出信號。此外，每個(gè)開關(guān)輸出單元可通過適用的直流電源電壓實(shí)現(xiàn)為具有特 征開關(guān)輸出電壓。當(dāng)梯度開關(guān)配置通過與集成方法相反的模塊形式構(gòu)成時(shí)，每個(gè)實(shí)現(xiàn)的模塊可提供 如上所述的開關(guān)輸出單元，該開關(guān)輸出單元補(bǔ)充有例如連接器裝置、封裝裝置和冷卻裝置， 從而通過選擇多個(gè)以層疊形式級聯(lián)的開關(guān)輸出模塊，在選擇例如期望的開關(guān)輸出電壓或電 壓輸出步驟中的分辨率時(shí)產(chǎn)生增加的系統(tǒng)功能。此外，相對于高壓開關(guān)放大器的生產(chǎn)，通過 模塊設(shè)計(jì)而增加的系統(tǒng)功能可具有最優(yōu)的性價(jià)比。注意，可實(shí)現(xiàn)梯度開關(guān)配置的每個(gè)開關(guān)輸出單元、單獨(dú)且相關(guān)的多比特脈沖調(diào)制 控制方案，以提供不同水平的開關(guān)輸出電壓和電流的組合，其中獨(dú)立于彼此的每個(gè)開關(guān)輸 出單元可在不同的時(shí)間、以不同的頻率開關(guān)，只要至少一個(gè)開關(guān)輸出單元的開關(guān)頻率至少比模擬工作信號帶寬高一個(gè)量級。如上所述采用多比特脈沖調(diào)制控制方案的梯度開關(guān)配置 例如可用于優(yōu)化濾波性能，以提高從多個(gè)比特脈沖調(diào)制的高壓開關(guān)信號中提取高壓模擬信 號的能力。根據(jù)圖3a和圖3b所示的示例性電路結(jié)構(gòu)的梯度開關(guān)電源拓?fù)鋱D示了半橋拓?fù)?。然而，在所給出的本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，也可采用全橋或H橋拓?fù)洌瑑蓚€(gè)梯度 開關(guān)配置設(shè)置在彼此相對的位置上，這將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中使用的梯度開關(guān)電源拓?fù)洳幌抻谌缟厦嫠枋龅膬?個(gè)梯度開關(guān)配置的示例性電路結(jié)構(gòu)，并且包括其它開關(guān)拓?fù)溲b置，例如已知的最基本的半 橋和全橋開關(guān)拓?fù)洌浔粌?yōu)化用于形狀齊整的方波輸出信號和高壓操作。考慮到高壓功率放大器的電容性負(fù)載，所處理的視在功率可包括主要的無功功率 部分和有功功率部分，將在下面對其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其次，由圖1中塊5表示的設(shè)計(jì)合 理的直流高壓電源的目的是處理視在功率，以驅(qū)動(dòng)靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載，在變化 的負(fù)載條件下保持精確、穩(wěn)定的直流電壓，電源的直流高壓將消除開關(guān)輸出級的方波輸出 信號的互調(diào)制，因此使相關(guān)的模擬輸出信號為期望的最小值，從而甚至在根據(jù)所采用的作 為負(fù)載的高阻抗設(shè)置的開環(huán)設(shè)置中產(chǎn)生非常好的總諧波失真(THD)特性，產(chǎn)生所構(gòu)成的高 效開關(guān)拓?fù)洌约爱a(chǎn)生電容性負(fù)載所固有的高無功功率分量。從交流供電干線獲得能量的直流電源可通過已知的設(shè)計(jì)拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)，例如通過橋式 整流器和一個(gè)穩(wěn)定電容器或多個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)定電容器或開關(guān)電源(SMPS)實(shí)現(xiàn)。在直流電源的情況下，其中直流電壓可在0與最大電壓之間調(diào)整，獲得主音量模 擬輸出信號控制。因此，模擬或數(shù)字音頻格式的輸入信號在高壓開關(guān)功率放大器的電路上 保持最大信號分辨率。因此，相對于高壓開關(guān)功率放大器輸入處的模擬或數(shù)字音頻格式的 信號的常規(guī)主音量控制，改進(jìn)了小信號放大，減小了噪聲，獲得了效率的進(jìn)一步增加。本發(fā)明的目的是由圖1的塊6表示的設(shè)計(jì)合理的提取濾波器。下面描述提取濾波 器拓?fù)涞囊恍?shí)施例和如何為各個(gè)提取濾波器拓?fù)浍@得最優(yōu)分量值的方法。所給出的方 法、電路、等式和部件使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠獲得實(shí)現(xiàn)如下所述的兩個(gè)基本濾波要求的提 取濾波器，其在頻域和信號域提供了寬的工作帶寬和平坦的頻率響應(yīng)、具有開關(guān)頻率及其 諧波的充分衰減的窄濾波器滾降、良好的沖激響應(yīng)、穩(wěn)定的濾波器，模擬信號被非常精確地 重構(gòu)。要注意的是，在圖1中由塊7表示且連接至提取濾波器輸出端的靜電揚(yáng)聲器元件的 特征電容性負(fù)載形成提取濾波器結(jié)構(gòu)的一部分，以獲得上述目的并且給出提取濾波器計(jì)算 的開始點(diǎn)。因此，在下面的描述中同時(shí)討論塊6和塊7。根據(jù)第一個(gè)要求，如果所生成的、出現(xiàn)在提取濾波器輸入端的高壓開關(guān)輸出信號 的頻率(通常在250kHz到1. 5MHz之間)至少比提取濾波器的工作帶寬高一個(gè)量級(通常 為5到10之間的比例因子)，那么提取濾波器被迫作為無源積分器。然后，限定在提取濾波 器的工作帶寬內(nèi)的模擬輸出信號等于脈沖調(diào)制開關(guān)輸入信號的平均值，其中放大的模擬輸 出信號是模擬源信號的按比例復(fù)制。根據(jù)第二個(gè)要求，提取濾波器被迫使由高壓開關(guān)輸出級產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)最 小。通常，高壓輸出級提供高壓和高頻方波信號，該高頻方波信號具有快速移動(dòng)的瞬變邊 緣，該邊緣包含開關(guān)頻率和整數(shù)倍基頻的頻率的頻譜能量。因此，需要提取濾波器，高壓開 關(guān)信號的開關(guān)頻率及其諧波被充分衰減，以使輻射和傳導(dǎo)的EMI最小并且確保服從適用規(guī)
9則。例如，可結(jié)合提取濾波器采用展布頻譜調(diào)制以獲得適當(dāng)?shù)腅MI性能。通常，展布頻 譜調(diào)制是通過使脈沖調(diào)制信號的基頻抖動(dòng)或隨機(jī)化獲得的，而不是通過固定脈沖調(diào)制信號 頻率獲得的。因此，通過采用展布頻譜調(diào)制，在提取濾波器的頻率輸出頻譜中出現(xiàn)的能量的 總量保持不變，但是總頻譜能量被有效地分布到較寬的帶寬上，因而不會集中在固定開關(guān) 頻率及其諧波上。通常，其目的是使本發(fā)明的優(yōu)選提取濾波器實(shí)施方式中消耗的電能最小。此外，優(yōu) 選的提取濾波器實(shí)施方式取決于各種設(shè)計(jì)問題以匹配期望的參數(shù)，例如取決于在本發(fā)明范 圍內(nèi)的正被處理的靜電揚(yáng)聲器元件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)或者脈沖調(diào)制信號的格式。根據(jù)靜電揚(yáng)聲器元件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中靜電揚(yáng)聲器元件包括兩個(gè)導(dǎo)電帶孔定子， 還包括置于兩個(gè)定子之間且在相對于定子的兩側(cè)具有小空氣隙的導(dǎo)電薄膜，可在采用半橋 式開關(guān)拓?fù)涞膯味颂崛V波器結(jié)構(gòu)中、以及在采用全橋式開關(guān)拓?fù)涞牟罘痔崛V波器結(jié)構(gòu) 中實(shí)現(xiàn)靜電揚(yáng)聲器元件的所駐留的電容性負(fù)載。要強(qiáng)調(diào)的是，所采用的差分提取濾波器被 實(shí)現(xiàn)為相對于靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載是對稱的，以在可逆操作差分提取濾波器時(shí)保 持平衡。在實(shí)現(xiàn)單端結(jié)構(gòu)的情況中，結(jié)合單端提取濾波器使用半橋式開關(guān)拓?fù)?，其中單?濾波器的輸出連接至靜電揚(yáng)聲器元件的導(dǎo)電膜。此外，相對于導(dǎo)電膜，給靜電揚(yáng)聲器元件的 兩個(gè)定子提供相互補(bǔ)償?shù)暮愣姾?正電荷和負(fù)電荷)。其次，在單端機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的、靜電 揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載存在于導(dǎo)電膜和位于元件的膜兩側(cè)兩個(gè)交流短路定子之間。在靜電揚(yáng)聲器元件的可選實(shí)施方式中，靜電揚(yáng)聲器元件相對于定子設(shè)置有恒定的 帶電膜，其中一個(gè)定子可在單端結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)，而另一個(gè)定子連接至例如公共的直流參考 電壓，電容性負(fù)載存在于元件的兩個(gè)定子之間。然而，在另一個(gè)實(shí)施方式中，可采用全橋或H橋式開關(guān)拓?fù)?，其中兩個(gè)半橋拓?fù)湓O(shè) 置在彼此相對的位置上，以通過差分提取濾波器分別驅(qū)動(dòng)靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。 通常，最基本的全橋式開關(guān)拓?fù)洚a(chǎn)生兩個(gè)互補(bǔ)的方波信號，從而導(dǎo)致差分提取濾波器兩端 的交流差分電壓相對于采用相同電源電壓的半橋式拓?fù)涮峁﹥杀兜妮敵鲭妷簲[幅。在實(shí)現(xiàn)差分結(jié)構(gòu)的情況中，結(jié)合具有“推挽式”結(jié)構(gòu)的差分提取濾波器使用全橋式 開關(guān)拓?fù)?，差分提取濾波器的輸出連接至靜電揚(yáng)聲器元件的定子。此外，相對于定子，給靜 電揚(yáng)聲器元件的膜提供恒定電荷。其次，在差分結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù) 載存在于元件的定子之間。根據(jù)如上所述的單端結(jié)構(gòu)和差分結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)例如相同的基礎(chǔ)靜電揚(yáng)聲器 元件的電容性負(fù)載，出現(xiàn)在單端結(jié)構(gòu)中的駐留的電容性負(fù)載是駐留在差分結(jié)構(gòu)中的電容性 負(fù)載的四倍。因此，在單端結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)靜電揚(yáng)聲器元件相對于在差分結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的 相同的靜電揚(yáng)聲器元件，需要所采用的模擬高壓擺幅的1/4，以生成相同量的電荷和基本相 同的電場強(qiáng)度。要注意的是，由于例如單一的電源電壓，半橋或全橋式拓?fù)浒ㄖ绷麟妷浩品?量，如果例如結(jié)合在靜電揚(yáng)聲器元件中實(shí)現(xiàn)的共同參考電壓，需要不帶直流電壓偏移分量 的交流高壓模擬信號，那么這個(gè)直流電壓偏移分量可通過例如直流阻隔電容器、正負(fù)電源 電壓或直流偏壓而被消除。與包括直流電壓偏移分量的半橋式拓?fù)漕愃疲珮蚴酵負(fù)湓陔娙菪载?fù)載的兩側(cè)具有相對于共同參考電壓的直流電壓偏移分量。根據(jù)靜電揚(yáng)聲器元件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，可通過將靜電揚(yáng)聲器元件的膜區(qū)域分割為兩 個(gè)或更多段，使膜區(qū)域在聲學(xué)上適用，以例如提供聲波的較寬分配，尤其在高頻聽覺范圍內(nèi) 的較寬分配。該方案允許可通過在電學(xué)上分割一個(gè)或兩個(gè)定子和導(dǎo)電膜區(qū)域而在聲學(xué)上分 割膜區(qū)域。因此，每個(gè)段包括形成將在提取濾波器實(shí)施方式中所采用的電容性分量的特征 電容，這將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。不用說，在靜電揚(yáng)聲器元件中實(shí)現(xiàn)的分割技術(shù)可結(jié)合 上面描述的單端結(jié)構(gòu)和差分結(jié)構(gòu)被采用。要注意的是，靜電揚(yáng)聲器元件自身相對于例如另一個(gè)靜電揚(yáng)聲器元件可被認(rèn)為是 一段。此外，適用于全部或部分工作帶寬的分割技術(shù)不限于靜電揚(yáng)聲器元件，可包括其它聲 音映射部件，例如電鍍動(dòng)力圓錐揚(yáng)聲器元件。但是，在將靜電揚(yáng)聲器元件分割為多個(gè)段以使 靜電揚(yáng)聲器元件在聲學(xué)上適用的情況中，例如提供信號濾波器裝置或信號延遲裝置，每個(gè) 分割的段自身可由高壓開關(guān)功率放大器驅(qū)動(dòng)，可給多個(gè)高壓開關(guān)功率放大器中的每個(gè)提供 適用的模擬或數(shù)字格式的信號作為輸入，該模擬或數(shù)字格式的信號通過封裝在例如預(yù)放大 器拓?fù)渲械哪M或數(shù)字處理單元分配。下面更具體地描述本發(fā)明的提取濾波器實(shí)施方式。要強(qiáng)調(diào)的是，參考提取濾波器 實(shí)施方式，本發(fā)明的下面描述在本文中給出僅用于說明和描述，所公開的精確形式不是排 他性的或者限制的。此外，本發(fā)明的提取濾波器實(shí)施方式不僅駐留在單獨(dú)的任何濾波器結(jié) 構(gòu)中，還可駐留在用于特定功能的其所有結(jié)構(gòu)和其所有相互關(guān)系的具體組合中。圖4圖示了表示簡單的無源一階濾波器的單端低通濾波器10a。如圖4所示，低通濾波器IOa的結(jié)構(gòu)可接收在輸入端INll處提供的、相對于地的 高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器IOa級包括電阻器Rll和電容器Cll的串聯(lián)，該串聯(lián)連接位于輸 入端INll與地節(jié)點(diǎn)之間。低通濾波器IOa結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的電容器Cll表示靜電揚(yáng)聲器元件 的電容性負(fù)載。理想地，一階低通濾波器IOa設(shè)置的滾降在截止頻率之后提供每十倍20dB的衰 減。在濾波器IOa的輻射中表示的截止頻率是 濾波器IOa的輸出阻抗由下式定義 濾波器IOa的傳遞函數(shù)定義如下 圖5圖示了表示無源一階濾波器的差分低通濾波器IOb的電路圖。如圖5所示，低通濾波器10結(jié)構(gòu)可接收在輸入端mi2a處提供的、相對于在輸入 端mi2b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器iob級包括第一電阻器R12a、電容器C12和第二電阻器R12b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一輸入端mi2a與第二 輸入端mi2b之間。在低通濾波器IOb結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的電容器C12表示靜電揚(yáng)聲器元件的電 容性負(fù)載。差分濾波器IOb設(shè)置表示單端濾波器IOa設(shè)置的等效模型，其是以另一種形式實(shí) 現(xiàn)。為了匹配兩個(gè)單端濾波器IOa設(shè)置和差分濾波器10設(shè)置的濾波器特征，電阻器Rll的 電阻除以2并且被分配給電阻器R12a和R12b。例如，如果計(jì)算出電阻器Rll的電阻值為IOkQ,那么將電阻器R12a設(shè)為5kQ，將 電阻器R12b也設(shè)為5k Ω。最后，電容器Cll的電容等于表示特定電容性負(fù)載的電容器C12 的電容。單端濾波器IOa設(shè)置和等效的差分濾波器IOb設(shè)置是無條件穩(wěn)定的，并且可例如 結(jié)合其他更高階的無源濾波器裝置和分割裝置被采用。然而，單端濾波器IOa和差分濾波 器IOb結(jié)構(gòu)可能不會提供實(shí)現(xiàn)上面所述的兩種規(guī)定的初級濾波要求的提取濾波器性能。圖6圖示了表示無源二階RLC濾波器的單端低通濾波器20a的電路圖。如圖6所示，低通濾波器20a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN21處提供的、相對于地的高 壓脈沖調(diào)制信號，濾波器20a級包括電阻器R21、電感器L21和電容器C21的串聯(lián)，該串聯(lián)連 接在輸入端IN21與地節(jié)點(diǎn)之間。在低通濾波器20a結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的電容器C21表示靜電揚(yáng) 聲器元件的電容性負(fù)載。理想地，低通二階濾波器20a設(shè)置的滾降在截止頻率之后提供了每十倍40dB的衰 減。濾波器20的輻射中表示的阻尼諧振頻率為 濾波器20a的輸出阻抗由下式定義 濾波器20a的傳遞函數(shù)定義如下 圖7圖示了表示無源二階RLC濾波器的差分低通濾波器20b的電路圖。在描述中， 術(shù)語諧振頻率對應(yīng)于RLC電路的無阻尼諧振或固有頻率ω 0,阻尼諧振頻率是根據(jù)RLC電路 的固有頻率和阻尼因子得到的頻率。如圖7所示，低通濾波器20b結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN22a處提供的、相對于在輸入 端IN22b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器20b級包括第一電 阻器R22a、第一電感器L22a、電容器C22、第二電感器L22b和第二電阻器R22b的串聯(lián)，該串 聯(lián)連接在第一輸入端IN22a與第二輸入端IN22b之間。在低通濾波器20b結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的電 容器C22表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。差分濾波器20b設(shè)置表示單端濾波器20a設(shè)置的等效模型，但是以另一種方式實(shí)
現(xiàn)。為了匹配單端濾波器20a設(shè)置和差分濾波器20b設(shè)置的濾波特性，電阻器R21a的電阻 除以2并且被分配給電阻器R22a和R22b。此外，電感器L21的電感除以2并且被分配給 電感器L22a和L22b，最后，電容器C21的電容等于表示特定電容性負(fù)載的電容器C22的電容。在采用單端濾波器20a的情況中，與設(shè)計(jì)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的提取濾波器相關(guān)的關(guān)鍵因素 中的一個(gè)是諧振頻率處的諧振特性。為了滿足低通濾波器20a設(shè)置的最優(yōu)衰減特性和特定 的最優(yōu)阻尼要求，將由等式E4定義的輻射中的諧振頻率設(shè)為0，從而消除在諧振頻率處出 現(xiàn)衰減特性的峰值。特定的最優(yōu)阻尼要求表示良好平衡條件，其中，濾波器20a設(shè)置剛剛穩(wěn) 定，其一方面防止擾動(dòng)行為，另一方防止最小衰減，以提供具有盡可能寬度工作帶寬和盡可 能平坦的頻率響應(yīng)的低通濾波器20a設(shè)置。如果將由等式E4定義的輻射中的阻尼諧振頻率設(shè)為0，那么可以根據(jù)下式以 更通用的項(xiàng)改寫等式E4: 其中，R是電阻，L是電感，C是電容。在將等式E4定義的輻射中的阻尼諧振頻率設(shè)為0的情況下，重新整理等式E7 可得到下面的表達(dá)式 如果對等式E8求解R，其中R是最優(yōu)阻尼電阻值，那么R可由下式表示
因數(shù)Q
\L·
根據(jù)下式以更通用的項(xiàng)表示如濾波器20a設(shè)置中所示的阻尼二階濾波器的品質(zhì) 將表達(dá)式E9代入表達(dá)式ElO中，其中如上所述將阻尼諧振頻率設(shè)為0，并且求解 Q，那么Q等于下面的結(jié)果0 = -^(Ell)圖8圖示了由第二濾波器級和第一濾波器級構(gòu)成的單端提取濾波器30a的電路 圖，其表示無源低通三階濾波器。第二濾波器級包括RC濾波器，第一濾波器級包括RLC電 路。提取濾波器30a和隨后獲得的將在下文描述的差分濾波器30b設(shè)置的分量值設(shè)定是借 助于駐留在第二濾波器級中的所構(gòu)成的阻尼分量，通過充分抑制欠阻尼的第一濾波器級發(fā) 射的諧振頻率處的信號分量而實(shí)現(xiàn)的。如圖8所示，低通濾波器30a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN31處提供的、相對于地的高 壓脈沖調(diào)制信號，濾波器30a的第二濾波器級包括第二級電阻器R31和第二級電容器C31 的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第二級輸入端IN31與地節(jié)點(diǎn)之間，濾波器30a的第一濾波器級包括 第一級電阻器R32、第一級電感器L31和第一級電容器C32的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第二級輸
13入端與地節(jié)點(diǎn)之間，第二級電阻器R31與第二級電容器C31之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第二濾波器 級的輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級的第一級輸入端。在低通濾波器30a中構(gòu) 成的第一級電容器C32表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。理想地，低通三階濾波器30a設(shè)置的滾降在截止頻率之后提供每十倍60dB的衰 減。濾波器30a的輸出阻抗由下式定義 濾波器30a的傳遞函數(shù)定義如下 圖9圖示了差分提取濾波器30b的電路圖，其表示無源低通三階濾波器。如圖9所示，低通濾波器30b結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN32a處提供的、相對于在輸入 端IN32b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器30b的第二濾波器 級包括第一個(gè)第二級電阻器R33a、第二級電容器C33和第二個(gè)第二級電阻器R33b的串聯(lián)， 該串聯(lián)連接在第一個(gè)第二級輸入端IN32a與第二個(gè)第二級輸入端IN32b之間，濾波器30b 級的第一濾波器級包括第一個(gè)第一級電阻器R34a、第一個(gè)第一級電感器L32a、第一級電容 器C35、第二個(gè)第一級電感器L32b和第二個(gè)第一級電阻器R34b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一 個(gè)第一級接線端與第二個(gè)第一級接線端之間，第一個(gè)第二級電阻器R33a與第二級電容器 C33之間的節(jié)點(diǎn)耦合至濾波器30b的第二濾波器級的第一輸出節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)第二級電阻器 R33b與第二級電容器C33之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第二濾波器級的第二輸出節(jié)點(diǎn)，第二濾波器級 的第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一個(gè)第一級接線端，第二濾波器級的第二輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二個(gè) 第一級接線端，而且，電容器C34a連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)之間，電容器C34b連接在 第二輸出節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)之間。在低通濾波器30b結(jié)構(gòu)中所構(gòu)成的第一級電容器C35表示靜 電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。不包括電容器C34a和C34b的差分濾波器30b表示單端濾波器30a設(shè)置的等效模 型，但是以另一種模式實(shí)現(xiàn)。類似地，不包括電容器C33的差分濾波器30b設(shè)置也表示單端濾波器30a設(shè)置的 等效模型。其次，差分低通濾波器30b結(jié)構(gòu)可在不包括電容器C34a和C34b的情況下，通過 單一電容器C33實(shí)現(xiàn)，在不包括電容器C33的情況下通過參考直流電壓或地節(jié)點(diǎn)的電容器 C34a和C34b、或者通過電容器C33、C34a和C34b的組合形成優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。為了匹配單端濾 波器30a設(shè)置和差分濾波器30b設(shè)置的濾波器特性，電阻器R31的電阻除以2并且分配給 電阻器R33a和R33b，電阻器R32的電阻除以2并且被分配給電阻器R34a和R34b，而且，電感器L31的電感除以2并且被分配給電感器L32a和L32b。在不包括電容器C34a和C34b 而實(shí)現(xiàn)電容器C33的情況下，電容器C31的電容等于電容器C33的電容。在不包括電容器 C33的情況下，在低通差分濾波器30a中實(shí)現(xiàn)電容器C34a和C34b，電容器C31的電容乘以 2并且分配給電容器C34a和C34b。最后，電容器C32的電容等于表示特定電容性負(fù)載的電 容器C35的電容。在采用單端濾波器30a的情況中，在設(shè)計(jì)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的濾波器時(shí)相關(guān)的重要因素之 一是結(jié)合電阻器R31和R32的適當(dāng)阻尼電阻，獲得電容器C31與電容器C32的電容值之間 的適當(dāng)比值，以滿足最優(yōu)衰減特性。為了獲得具有盡可能寬的工作帶寬和盡可能平坦的頻 率響應(yīng)的最優(yōu)低通濾波器30a，希望除去濾波器30a結(jié)構(gòu)中的電阻器R32。然而，由于電感 器L31的實(shí)際限制，仍然保持較小的電阻值，電阻器R32可表示電感器L31的內(nèi)部直流電 阻。因此，低通濾波器30a結(jié)構(gòu)變得很接近最優(yōu)低通濾波器30a設(shè)置。因此，在不對結(jié)果進(jìn) 行折衷的情況下，在低通濾波器30a結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的電阻器R32在下面的等式和所公開的描 述中被忽略，除非另有說明。為了滿足最優(yōu)阻尼要求，結(jié)合電容器C31，將電阻器R31的電阻值設(shè)為等于包括電 感器L31和電容器C32的RLC電路的特征阻抗，可由下式表示 其中，電容值Cs表示串聯(lián)至電容器C32的電容器C31的等效值，這可以由下式表 示 可通過等式E8獲得電容器C31與電容器C32的電容值之間的適當(dāng)比值，其中可改 寫等式E8以根據(jù)下式滿足低通濾波器30a設(shè)置 如果電容器C31與電容器C32的電容值之間的適當(dāng)比值由比例因子η表示，電容 器C32的電容值可被設(shè)為等于下式C32 = nC31(Ε 17)將等式Ε14和Ε17代入等式Ε16得到下式 如果對等式Ε18求解η，其中，η是結(jié)合如上所述等式Ε14中的最優(yōu)阻尼電阻的最 優(yōu)比例因子，那么η等于下面的近似值η = 2. 7540(
然后，等式E17可被改寫為C32 = 2. 7540C31(E20)為了獲得濾波器30a設(shè)置的期望沖激響應(yīng)，品質(zhì)因數(shù)Q可由電阻器R32調(diào)整，從而 通過增加電阻器R32的電阻產(chǎn)生低品質(zhì)因數(shù)Q。電阻器R32的電阻與品質(zhì)因數(shù)Q之間的關(guān) 系可由下式表示
(E2i)單端濾波器30a設(shè)置和等效的差分濾波器30b設(shè)置提供了這樣一種方法，其允許 穩(wěn)定的提取濾波器相對于上面描述的提取濾波器實(shí)施方式，結(jié)合改進(jìn)的滾降特性獲得較寬 的工作帶寬、平坦的頻率響應(yīng)。圖10圖示了由第一濾波器級和第二濾波器級構(gòu)成的單端提取濾波器40a的電路 圖，其表示低通三階濾波器。第一濾波器級包括RLC電路，第二濾波器級包括RC電路。提 取濾波器40a和隨后將在下文描述的得到的差分濾波器40b設(shè)置的分量值設(shè)定是借助于駐 留在第二濾波器級中的所構(gòu)成的阻尼分量，通過抑制欠阻尼的第一濾波器級發(fā)射的諧振頻 率處的信號分量而實(shí)現(xiàn)的。如圖10所示，低通濾波器40a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN41處提供的、相對于地的 高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器40a的第一濾波器級106包括第一級電阻器R41、第一級電感器 L41和第一級電容器C41的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一級輸入端IN41與地節(jié)點(diǎn)之間，濾波器 40a的第二濾波器級包括第二級電阻器R42和第二級電容器C42的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第二 級輸入端與地節(jié)點(diǎn)之間，第一級電感器L41與第一級電容器C41之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾 波器級的輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二濾波器級的第二級輸入端。在低通濾波器40a 中構(gòu)成的第二級電容器C42表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。理想地，低通三階濾波器40a設(shè)置的滾降在第二截止頻率之后提供了每十倍60dB 的衰減。濾波器40a的輸出函數(shù)由下式定義Z 濾器 40a(s)=(R41+R42+sL41+sR41R42C41+s2R42L41C41) (1+sR41C41+sR41C42+SR42C42+S R41R42C41C42+S L41C41+S L41C42+S R42L41C41C42)(e22)濾波器40a的傳遞函數(shù)定義為H 濾波器 40a(s)=1 / (1+SR41C41+SR41C42+S R41R42C41C42+S L41C41+S L41C42+S R42L41C41C42)(e23)圖11圖示了差分提取濾波器40b的電路圖，其表示無源低通三階濾波器。如圖11所示，低通濾波器40b結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN42a處提供的、相對于在輸 入端IN42b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器40b的第一濾波 器級106包括第一個(gè)第一級電阻器R43a、第一個(gè)第一級電感器L42a、第一級電容器C43、第 二個(gè)第一級電感器L42b和第二個(gè)第一級電阻器R43b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一個(gè)第一級 輸入端IN42a與第二個(gè)第一級輸入端IN42b之間，濾波器40b的第二濾波器級包括第一個(gè) 第二級電阻器R44a、第二級電容器C44和第二個(gè)第二級電阻器R44b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一個(gè)第二級輸入端與第二個(gè)第二級輸入端之間，第一個(gè)第一級電感器L42a與第一級電 容器C43之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的第一輸出節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)第一級電感器L42b 與第一級電容器C43之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的第二輸出節(jié)點(diǎn)，第一輸出節(jié)點(diǎn) 耦合至第一個(gè)第二級輸入端，第二輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二個(gè)第二級輸入端。在低通濾波器40b 中構(gòu)成的第二級電容器C44表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。差分濾波器40b設(shè)置表示單端濾波器40a設(shè)置的等效模型，但是以另一種形式實(shí) 現(xiàn)。為了匹配單端濾波器40a設(shè)置和差分濾波器40b設(shè)置的濾波器特性，電阻器R41的電 阻除以2并且被分配給電阻器R43a和R43b，電阻器R42除以2并且被分配給電阻器R44a 和R44b，而且，電感器L41的電感除以2并且被分配給電感器L42a和L42b，電容器C43的電 容等于電容器C41的電容，最后，電容器C42的電容等于表示特定電容性負(fù)載的電容器C44 的電容。在采用單端濾波器40a設(shè)置的情況中，要強(qiáng)調(diào)的是，結(jié)合電阻器R41和R42的適當(dāng) 阻尼電阻，獲得電容器C41與電容器C42的電容值之間的適當(dāng)比值，以滿足最優(yōu)衰減特性。 為了獲得具有盡可能寬的帶寬和盡可能平坦的頻率響應(yīng)的最優(yōu)低通濾波器40a，希望除去 提取濾波器40a結(jié)構(gòu)中的電阻器R41。然而，由于電感器L41的實(shí)際限制，仍然保持較小的 電阻值，電阻器R41可表示電感器L41的內(nèi)部直流電阻。因而，低通濾波器40a結(jié)構(gòu)變得很 接近最優(yōu)低通濾波器40a設(shè)置。因此，在不對結(jié)果進(jìn)行折衷的情況下，在低通濾波器40a結(jié) 構(gòu)中所構(gòu)成的電阻器R41將在下面的等式和所公開的描述中被忽視，除非另有說明。為了滿足最優(yōu)阻尼要求，電阻器R42的電阻值被設(shè)為等于包括電感器L41和電容 器C41的RLC電路的特征阻抗，這由下式表示 可通過等式E8得到電容器C41與電容器C42的電容值之間的適當(dāng)比值，等式E8 可被改寫以根據(jù)下式滿足低通濾波器40a設(shè)置 如果電容器C41與電容器C42的電容值之間的適當(dāng)比值由比例因子η表示，那么 電容器C42的電容值可被設(shè)為等于下式C42 = nC41(E26) 將等式E24和E26代入等式E25得到下式 如果對等式Ε27求解η，其中η是結(jié)合如上所述駐留在等式Ε24中的最優(yōu)阻尼電阻 的最優(yōu)比例因子，那么η等于下式n = \ + S( E28 )然后，等式E26可被改寫為C42 =(1 +S) C41( E29)
(E27)
為了獲得濾波器40a設(shè)置的期望沖激響應(yīng)，品質(zhì)因數(shù)Q可由電阻器R41調(diào)整，通過 增加電阻器R41的電阻產(chǎn)生低品質(zhì)因數(shù)Q。電阻器R41的電阻與品質(zhì)因數(shù)Q之間的關(guān)系可 由下式表示 單端濾波器40a設(shè)置和等效的差分濾波器40b設(shè)置提供了這樣一種方案，其與單 端濾波器30a和差分濾波器30b的實(shí)施方式相比，允許穩(wěn)定的提取濾波器獲得寬的工作帶 寬、平坦的頻率響應(yīng)和滾降特性。要注意的是，在濾波器40a和濾波器40b中，與上面描述 的如圖4-9所示的濾波器實(shí)施方式相比，由于提供給電阻器的信號中的高頻被衰減，所以 提取濾波器的電阻器消耗較少的功率，從而獲得高效率。在濾波器40a和濾波器40b中，由 于提供給電阻器的信號中的高頻被衰減，所以提取濾波器的電阻器消耗了較少的功率。圖12圖示了由第一 RLC濾波器級106和第二 RLC濾波器級108構(gòu)成的單端提取 濾波器50a的電路圖，其表示無源低通四階濾波器，提取濾波器50a的分量值設(shè)定和如下文 所述得到的差分濾波器50b設(shè)置是借助于駐留在第二濾波器級的所構(gòu)成的阻尼分量，通過 抑制欠阻尼的第一濾波器級發(fā)射的諧振頻率處的信號分量而實(shí)現(xiàn)的。如圖12所示，低通濾波器50a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN51處提供的、相對于地的 高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器50a的第一個(gè)第二級108包括第二級電阻器R51、第二級電感器 L51和第二級電容器C51的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在輸入端IN51與地節(jié)點(diǎn)之間，濾波器50a的第 一濾波器級包括第一級電阻器R52、第一級電感器L52和第一級電容器C52的串聯(lián)，該串聯(lián) 連接在第一級輸入端與地節(jié)點(diǎn)之間，第二級電感器L51與第二級電容器C51之間的節(jié)點(diǎn)耦 合至第二濾波器級108的輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的第一級輸入端。 在低通濾波器50a結(jié)構(gòu)中所構(gòu)成的第一級電容器C52表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。理想地，低通四階濾波器50a設(shè)置的滾降在截止頻率之后提供每十倍SOdB的衰 減。濾波器50a的輸出函數(shù)由下式定義Z 濾波器 50a(s)=(R51+R52+sL51+sL52+sR51R52C51+s2R52L51C51+s2R51L52C51+s3L51L52C51)(1+sR51C51+sR51C52+sR52C52+s2R51R52C51C52+s2L51C51+s L51C52+s L52C52+s R52L51C51C52+s R51L52C51C52+s L51L52C51C52)(E31)濾波器50a的傳遞函數(shù)定義為H 濾波器 50a(s)=1/(1+sR51C51+SR51C52+SR52C52+S2R51R52C51C52+S2L51C51+S2L51C52+s L52C52+s R52L51C51C52+s R51L52C51C52+s L51L52C51C52)(e32)圖13圖示了差分提取濾波器50b的電路圖，其表示無源低通四階濾波器。如圖13所示，低通濾波器50b結(jié)構(gòu)可接收在第一輸入端IN52a處提供的、相對于 在第二輸入端IN52b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器50b的 第二濾波器級108包括第一個(gè)第二級電阻器R53a、第一個(gè)第二級電感器L53a、第二級電容 器C53、第二個(gè)第二級電感器L53b和第二個(gè)第二級電阻器R53b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一輸入端IN52a與第二輸入端IN52b之間，濾波器50b的第一濾波器級106包括第一個(gè)第一 級電阻器R54a、第一個(gè)第一級電感器L54a、第一級電容器C54、第二個(gè)第一級電感器L54b和 第二個(gè)第一級電阻器R54b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一個(gè)第一級輸入端與第二個(gè)第一級輸 入端之間，第一個(gè)第二級電感器L53a與第二級電容器C53之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第二濾波器級 108的第一輸出節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)第二級電感器L53b與第二級電容器C53之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第 二濾波器級108的第二輸出節(jié)點(diǎn)，第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一個(gè)第一級輸入端，第二輸出節(jié) 點(diǎn)耦合至第一級輸入端。在提供濾波器50b中構(gòu)成的第一級電容器C54可表示靜電揚(yáng)聲器 元件的電容性負(fù)載。差分濾波器50b設(shè)置表示單端濾波器50a設(shè)置的等效模式，但是以另一種形式實(shí) 現(xiàn)。為了匹配單端濾波器50a設(shè)置和差分濾波器50b設(shè)置的濾波器特性，電阻器R51的電阻 除以2并且分配給電阻器R53a和R53b，電阻器R52的電阻除以2并且分配給電阻器R54a 和R54b，而且，電感器L51的電感除以2并且分配給電感器L53a和L53b，電感器L52的電 感除以2并且分配給電感器L54a和L54b，電容器C53的電容等于電容器C51的電容，最后， 電容器C52的電容等于表示特定電容性負(fù)載的電容器C51電容。在采用單端濾波器50a的情況中，要強(qiáng)調(diào)的是，獲得電容器C51與電容器C52的 電容值之間的第一比值和電感器L51與電感器L52的電感值之間的第二比值，第一和第二 比值結(jié)合第一和第二適當(dāng)比值結(jié)合電阻器R51和R52的適當(dāng)阻尼電阻滿足最優(yōu)衰減特性。 為了獲得盡可能寬和盡可能平坦的頻率響應(yīng)的最優(yōu)低通濾波器50a，希望除去提取濾波器 50a結(jié)構(gòu)中的電阻器R52。然而，由于電感器L52的實(shí)際限制，仍然保持較小的電阻值，電阻 器R52可表示電感器L52的內(nèi)部直流電阻。因而，低通濾波器50a結(jié)構(gòu)變得很接近最優(yōu)低 通濾波器50a設(shè)置。因此，在不對結(jié)果進(jìn)行折衷的情況下，在低通濾波器50a結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的 電阻器R52在下面的等式中和所公開的描述中被忽視，除非另有說明。為了滿足最優(yōu)阻尼要求，結(jié)合品質(zhì)因數(shù)Q51，將電阻器R51的電阻設(shè)為等于包括電 感器L51和電容器C51的第一級RLC電路的特征阻抗，以結(jié)合電容器C51和C52設(shè)置第一 級RLC電路的阻尼和包括電感器L52的第二級RLC電路的特征阻抗，這可由下式表示 其中，電容值Cs表示串聯(lián)至電容器C52的電容器C51的等效值，這可表示為 所組成的電容器與電感器之間的適當(dāng)比值可通過等式E8獲得，等式E8可被改寫 以根據(jù)下式滿足單端濾波器50a 如果所構(gòu)成的電容器和電感器值之間的適當(dāng)比值由比例因子η和m表示，那么電 容器C52的電容值和電感器L52的電感值可被設(shè)為等于下式C52 = nC51(E36)
將等式E33、E36和E37代入等式E35得到下式 如果對等式Ε38求解η，其中結(jié)合最優(yōu)阻尼電阻將比例因子m設(shè)為1.0，將品質(zhì)因 數(shù)Q51設(shè)為從而產(chǎn)生盡可能寬的工作帶寬和盡可能平坦的頻率響應(yīng)，那么η等于下面 的近似值其次，等式Ε36和Ε37可被改寫為C52 = 207540C51 (E40)以及L52 = 2. 7540L51 (E41)根據(jù)單端濾波器50a設(shè)置的性能規(guī)范，可設(shè)定不同的比例因子m和不同的品質(zhì)因 數(shù)Q51，從而通過再次求解等式E38，產(chǎn)生新的適當(dāng)?shù)谋壤蜃应?。因此，假設(shè)品質(zhì)因數(shù)Q51 等于或小于1/力，只要按上面描述的，結(jié)合適當(dāng)?shù)淖枘犭娮?，設(shè)定所構(gòu)成的電容器和電感器 值之間的比例因子m和n，那么單端濾波器50a設(shè)置將會作為適當(dāng)?shù)墓ぷ鳛V波器。為了獲得濾波器50a設(shè)置的期望沖激響應(yīng)，可通過調(diào)整品質(zhì)因數(shù)Q51和Q52來調(diào) 整濾波器50a設(shè)置的總品質(zhì)因數(shù)Q，假設(shè)品質(zhì)因數(shù)Q51等于品質(zhì)因數(shù)Q52，那么電阻器R52 的電阻值將設(shè)定品質(zhì)因數(shù)Q52，這可由下式表示
( Ε42 )單端濾波器50a設(shè)置和等效的差分濾波器50b設(shè)置提供了這樣一種方法，其相對 于單端濾波器40a和差分濾波器40b的實(shí)施方式，允許穩(wěn)定的提取濾波器通過單端濾波器 50a和差分濾波器50結(jié)構(gòu)中另外構(gòu)成的電感器L52、L54a和L54b，獲得開關(guān)頻率及其諧波 的衰減的進(jìn)一步增強(qiáng)。圖14圖示了單端提取濾波器60a的電路圖，其類似于如圖12所示的單端濾波器 50a結(jié)構(gòu)，但是通過第一和第二濾波器級的互換定義，其表示由第一 RLC濾波器級106和第 二 RLC濾波器級108構(gòu)成的優(yōu)選無源低通四階濾波器實(shí)施方式。類似于單端濾波器50a的 分量值設(shè)置，單端濾波器60a的分量值設(shè)置和如下文所述隨后得到的差分濾波器60b設(shè)置 是借助于駐留在第二濾波器級的所構(gòu)成的阻尼分量，通過抑制欠阻尼的第一濾波器級發(fā)射 的諧振頻率處的信號分量而實(shí)現(xiàn)的。如圖14所示，低通濾波器60a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN61處提供的、相對于地的 高壓脈沖調(diào)制信號，濾波器60a的第一濾波器級106包括第一級電阻器R61、第一級電感器 L61和第一級電容器C61的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在輸入端IN61與地節(jié)點(diǎn)之間，濾波器60a的第 η = 2. 7540二濾波器級108包括第二級電阻器R62、第二級電感器L62和第二級電容器C62的串聯(lián)，該 串聯(lián)連接在第二濾波器級輸入端與地節(jié)點(diǎn)之間，第一級電感器L61與第一級電容器C61之 間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二濾波器級108的輸 入。在低通濾波器60a結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的第二級電容器表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。理想地，低通四階濾波器60a設(shè)置的滾降在第二截止頻率之后提供了每十倍SOdB 的衰減。濾波器60a的輸出函數(shù)由下式定義Z 濾波器 60a(s)=(R61+R62+sL61+sL62+sR61R62C61+s R62L61C61+s R61L62C61+s L61L62C61)(1+sr61c61+sr61c62+sr62c62+s r6ir62c61c62+s l61c61+s L61C62+s L62C62+s t 62L61C61C62+s t 61L62C61C62+s L61L62C61C62)(E43)濾波器60a的傳遞函數(shù)定義為H 濾波器 60a(s)=1/ (1+sR61C61+sR61C62+sR62C62+s R6iR62C61C62+s L61C61+s L61C62+s L62C62+s t 62L61C61C62+s t 61L62C61C62+s L61L62C61C62)(E44)圖15圖示了差分提取濾波器60b的電路圖，其表示無源低通四階濾波器。如圖15所示，低通濾波器60b結(jié)構(gòu)可接收在第一輸入端IN62a處提供的、相對于 在第二輸入端IN62b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號。濾波器60b的 第一濾波器級106包括第一個(gè)第一級電阻器R63a、第一個(gè)第一級電感器L63a、第一級電容 器C63、第二個(gè)第一級電感器L63b和第二個(gè)第一級電阻器R63b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一 輸入端IN62a與第二輸入端IN62b之間，濾波器60b的第二濾波器級包括第一個(gè)第二級電 阻器R64a、第一個(gè)第二級電感器L64a、第二級電容器C64、第二個(gè)第二級電感器L64b和第二 個(gè)第二級電阻器R64b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一個(gè)第二級接線端與第二個(gè)第二級接線端 之間，第一個(gè)第一級電感器L63a與第一級電容器C63之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106 的第一輸出節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)第一級電感器L63b與第一級電容器C63之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾 波器級106的第二輸出節(jié)點(diǎn)，第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一個(gè)第二級接線端，第二輸出節(jié)點(diǎn)耦 合至第二個(gè)第二級接線端。在低通濾波器60b結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的第二級電容器C64表示靜電揚(yáng) 聲器元件的電容性負(fù)載。差分濾波器60b設(shè)置表示單端濾波器60a設(shè)置的等效模型，但是以另一種形式實(shí) 現(xiàn)。為了匹配單端濾波器60a設(shè)置與差分濾波器60b設(shè)置的濾波器特性，電阻器R61的電阻 除以2并且分配給電阻器R63a和R63b，電阻器R62的電阻除以2并且分配給電阻器R64a 和R64b，而且，電感器L61的電感除以2并且分配給電感器L63a和L63b，電感器L62的電 感除以2并且分配給電感器L64a和L64b，電容器C61的電容等于電容器C63的電容，最后， 電容器C62的電容等于代表特定電容性負(fù)載的電容器C64的電容。在采用單端濾波器60a的情況中，要強(qiáng)調(diào)的是，獲得電容器C61與電容器C62的電 容值之間的第一比值以及電感器L61與電感器L62的電感值之間的第二比值，第一和第二 比值結(jié)合電阻器R61和R62的適當(dāng)阻尼電阻滿足最優(yōu)衰減特性。為了獲得具有盡可能寬的 帶寬和盡可能平坦的頻率響應(yīng)的最優(yōu)低通濾波器60a設(shè)置，希望除去提取濾波器60a結(jié)構(gòu)
21中的電阻器R61。然而，由于電感器L61的實(shí)際限制，仍然保持較小的電阻值，電阻R61可表 示電感器L61的內(nèi)部直流電阻。因而，低通濾波器60a結(jié)構(gòu)變得很接近最優(yōu)低通濾波器60a 設(shè)置。因此，在不對結(jié)果進(jìn)行折衷的情況下，在低通濾波器60a結(jié)構(gòu)中組成的電阻器R61在 下面等式和所公開的描述中被忽略，除非另有說明。 為了滿足最優(yōu)阻尼要求，結(jié)合品質(zhì)因數(shù)Q62，將電阻器R62的電阻值被設(shè)為等于包 括電感器L61和電容器C61的第一級RLC電路的特征阻抗、以及包括電感器L62和電容器 C6UC621的第二級RLC電路的特征阻抗，以設(shè)置第二級RLC電阻的阻尼，這可由下式表示

其中，電容值Cs表示與電容器C62串聯(lián)的電容器C61的等效值，這可由下式表示C 所構(gòu)成的電容器和電容器值之間的使得比值可通過等式E8得到，等式E8可被改 寫以根據(jù)下式滿足單端濾波器60a設(shè)置= ,1( E47)
"^62^62 V"^61 (Ql + C62 ) +Lb2 C62如果所組成的電容器與電感器值之間的適當(dāng)比值用比例因子m和η表示，那么電 容器C62和電容值和電感器L61的電感值可被設(shè)為等于下式
C62 = nC61(E48)
以及
L61 = nmL62(E49)
通過將比例因子m設(shè)為1，合并等式E48和E49，可得到下式
將等式E45、E48和E49代入等式E47中得到下式 其中{去
一(E51)
如果對等式E51求解n，其中比例因子m是結(jié)合最優(yōu)阻尼電阻被設(shè)為1.0，其中品 質(zhì)因數(shù)Q62設(shè)為1/·^ ,從而產(chǎn)生盡可能的帶寬和盡可能平坦的頻率響應(yīng)，那么η等于如下結(jié) 果η 二 4 ( Ε52 )其次，等式Ε48和Ε49可寫為C62=SC61( Ε53 )和
根據(jù)單端濾波器60a設(shè)置的規(guī)范，可設(shè)定差分比例因子m和差分品質(zhì)因數(shù)Q62，從 而通過再次求解等式E51，得到新的適當(dāng)?shù)谋壤蜃应恰Ｒ虼?，假設(shè)品質(zhì)因數(shù)Q62等于或小 于l/力,只要按上面描述的，結(jié)合適當(dāng)?shù)淖枘犭娮?，設(shè)置所構(gòu)成的電容器和電感器值之間的 比例因子m和n，那么單端濾波器60a設(shè)置可作為適當(dāng)?shù)墓ぷ鳛V波器。為了獲得濾波器60a設(shè)置的期望沖激響應(yīng)，可通過調(diào)整品質(zhì)因數(shù)Q61和Q62來調(diào) 整濾波器60a的總品質(zhì)因數(shù)Q，假設(shè)品質(zhì)因數(shù)Q61等于品質(zhì)因數(shù)Q62，那么電阻器R61的電 阻值將設(shè)置品質(zhì)因數(shù)Q61，這可由下式表示 如上所述的單端濾波器60a實(shí)施方式和等效的差分濾波器60b實(shí)施方式表示本發(fā) 明的優(yōu)選提取濾波器實(shí)施方式，其提供了一種產(chǎn)生設(shè)計(jì)合理和穩(wěn)定的提取濾波器的方案， 該提取濾波器在頻域和信號域顯示了非常好的結(jié)果，并且獲得由所構(gòu)成的阻尼電阻器消耗 的、非常低的殘留開關(guān)能量，從而實(shí)現(xiàn)有效的提取濾波器，然后該優(yōu)選的提取濾波器可形成 將在下文描述的附加濾波器裝置的期望開始點(diǎn)。通常，要注意的是，用于如本發(fā)明所描述的包括至少第一低通濾波器級和第二低 通濾波器級的三階或更高階提取濾波器的適當(dāng)阻尼要求是通過第二濾波器級，抑制從包括 欠阻尼RLC電路的第一濾波器級發(fā)射的諧振頻率處的信號分量而獲得的，其中，所述欠阻 尼RLC電路具有特征諧振頻率ω0和品質(zhì)因數(shù)Q> 1/2，第二濾波器級包括至少一個(gè)部件 用于抑制欠阻尼RCL電路的諧振頻率處的信號分量，第一濾波器級的輸出可耦合至第二濾 波器級的輸入，使第二級電容器成為提取濾波器和提取濾波器結(jié)構(gòu)的輸出端出的電容性負(fù) 載，第二濾波器級的輸出耦合至第一濾波器級的輸入，提取濾波器輸出端處的電容性負(fù)載 是第一級電容器。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)且至少包括第一低通濾波器級和第二低通 濾波器級的可選的三階和更高階的提取濾波器實(shí)施方式中，能夠使未耦合的濾波器級的諧 振頻率處的信號分量通過其自身包括具有諧振頻率ωΟ和品質(zhì)因數(shù)Q > 1/2的欠阻尼RLC 電路而被抑制，欠阻尼RLC電路被實(shí)現(xiàn)為具有至少一個(gè)部件用于抑制欠阻尼RLC電路的諧 振頻率處的信號分量，從而如果未耦合的濾波器級被重新連接，那么產(chǎn)生具有穩(wěn)健的提取 濾波器特性的穩(wěn)定的提取濾波器。圖16圖示了單端提取濾波器70a，其表示包括如圖14所示的低通濾波器60a結(jié) 構(gòu)的低通濾波器，第二濾波器級108包括并聯(lián)至第二級電感器L72的附加的第二級電容器 C73，從而實(shí)現(xiàn)在這個(gè)結(jié)構(gòu)中也被稱為陷波濾波器的二階并聯(lián)諧振濾波器。如圖16所示，低通濾波器70a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN71處提供的、相對于地的高 壓脈沖調(diào)制信號，第一濾波器級106包括第一級電阻器R71、第一級電感器L71和第一級電 容器C71的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在輸入端IN71與地節(jié)點(diǎn)之間，第二濾波器級108包括第二級 電阻器R72、第二級電感器L72和第二級電容器C72的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第二級輸入端與 地節(jié)點(diǎn)之間，第二濾波器級108進(jìn)一步包括附加的第二級電容器C73和第二級電感器L72 的并聯(lián)，第一級電感器L71與第一級電容器C71之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的輸 出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二濾波器級108的第二級輸入端。在低通濾波器70a結(jié)構(gòu)中 構(gòu)成的第二級電容器C72表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。
理想地，低通五階濾波器70a設(shè)置的滾降在第二截止頻率之后，在陷波頻率的兩 側(cè)提供每十倍60dB的衰減。如單端提取濾波器70a結(jié)構(gòu)中所示擴(kuò)展有并聯(lián)諧振濾波器的低通濾波器結(jié)構(gòu)可 通過采用具有固定開關(guān)頻率的脈沖調(diào)制信號實(shí)現(xiàn)，由電感器L72和電容器C73構(gòu)成的并聯(lián) 諧振電路的諧振頻率可與在提取濾波器70a設(shè)置的輸入端IN71處出現(xiàn)的高壓脈沖調(diào)制信 號的基頻匹配。因而，在提取濾波器70a結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)諧振濾波器會在某種程度上阻 礙脈沖調(diào)制信號的基頻，使靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載C72兩端的殘留開關(guān)電壓衰減。 而且，被阻礙的并聯(lián)諧振濾波器兩端的殘留開關(guān)電壓的基頻會減少串聯(lián)的阻尼電阻R72中 被消耗的殘留開關(guān)能量，從而獲得較高的效率水平。窄帶并聯(lián)諧振濾波器的陷波中的衰減 由該設(shè)置電阻R72中的串聯(lián)的阻抗值引起，尤其結(jié)合所組成的電感器L72和電容C73的品 質(zhì)特征引起，電感器L72和電容C73的品質(zhì)特征由品質(zhì)因數(shù)Q定義，這將在隨后進(jìn)行更詳細(xì) 的描述。然后，為了增強(qiáng)實(shí)踐中并聯(lián)諧振濾波器中的陷波的衰減，需要實(shí)現(xiàn)尤其顯示高品質(zhì) 因數(shù)Q的電容器C73和電感器L72，電感器L72的內(nèi)部直流電阻在物理上盡可能小。為了在 實(shí)踐中匹配并聯(lián)諧振濾波器的陷波頻率與脈沖調(diào)制信號的基頻，可通過未示出的微調(diào)電容 使得電容器C73的電容值整體或部分可變?？赏ㄟ^低通濾波器60a實(shí)施方式中所描述的方式，利用工作方法和等式E45、E51 和E55實(shí)現(xiàn)提取濾波器70a設(shè)置。例如，專用于提取濾波器70a設(shè)置的元件可根據(jù)均設(shè)為 2/ π的品質(zhì)因數(shù)Q51和Q52以及設(shè)為1. 0的比例因子m連同近似為65kHz的工作帶寬和 由電容器C72表示的400pF電容性負(fù)載實(shí)現(xiàn)，從而產(chǎn)生下面的計(jì)算值和近似值比例因子η 為1. 8218，電阻器R71設(shè)為938 Ω，電阻器R72設(shè)為11. 2k Ω，電感器L71設(shè)為12. OmH,電感 器L72設(shè)為6. 6mH,電容器C71設(shè)為220pF。在采用具有固定頻率400kHz的脈沖調(diào)制信號 的情況中，其中由電感器L72和電容器C73構(gòu)成的并聯(lián)諧振電路的諧振頻率可與所提供的 開關(guān)頻率的基頻匹配，假設(shè)開關(guān)頻率至少比提取濾波器70a設(shè)置的工作帶寬高一個(gè)量級而 不需要折衷提取濾波器70a設(shè)置的結(jié)果的情況下，電容器C73可用下式進(jìn)行計(jì)算并且可表 示為 根據(jù)400kHz的開關(guān)頻率和電感器L72的有代表性的6. 6mH電感值，利用等式E56， 得到電容器C73的24pF的近似電容值。按照上面所給出的，根據(jù)所計(jì)算的分量值實(shí)現(xiàn)的提取濾波器70a設(shè)置、結(jié)合在輸 入端IN71處提供的固定頻率脈沖調(diào)制開關(guān)信號和耦合至提取濾波器輸出端的靜電揚(yáng)聲器 元件的電容性負(fù)載，會產(chǎn)生非常好的沖激響應(yīng)要求。另外，提取濾波器70a設(shè)置的相位響應(yīng) 是工作帶寬內(nèi)頻率的接近理想的線性函數(shù)，從而產(chǎn)生有利的恒定的群延遲。圖17圖示了差分提取濾波器70b的電路圖，其表示包括如圖15所示的低通濾波 器60b的低通濾波器，第二濾波器級包括與第二級電感器L74a并聯(lián)的附加的第一個(gè)第二級 電容器C76a和與第二級電感器L74b并聯(lián)的附加的第二個(gè)第二級電容器C76b，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)如 上所述的二階并聯(lián)諧振濾波器。如圖17所示，低通濾波器70b結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN72a處提供的、相對于在輸 入端IN72b處提供的補(bǔ)充高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，其中第一濾波器級106包括第一個(gè)第一級電阻器R73a、第一個(gè)第一級電感器L73a、第一級電容器C74、第二個(gè)第一 級電感器L73b和第二個(gè)第一級電阻器R73b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一輸入端IN72a與第 二輸入端IN72b之間，第二濾波器70b級包括第一個(gè)第二級電阻器R74a、第一個(gè)第二級電 感器L74a、第二級電容器C75、第二個(gè)第二級電感器L74b和第二個(gè)第二級電阻器R74b的串 聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一個(gè)第二級輸入端與第二個(gè)第二級輸入端之間，第二濾波器70b級進(jìn) 一步包括與第一個(gè)第二級電感器L74a并聯(lián)的附加的第一個(gè)第二級電容器C76a和與第二個(gè) 第二級電感器L74b并聯(lián)的附加的第二個(gè)第二級電容器C76b，第一個(gè)第一級電感器L73a與 第一級電容器C74之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的第一輸出節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)第一級電 感器L73b與第一級電容器C74之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的第二輸出節(jié)點(diǎn)，第一 輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一個(gè)第二級輸入端，第二輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二個(gè)第二級輸入端。在低通 濾波器70b中構(gòu)成的第二級電容器C75表示靜電揚(yáng)聲器元件的電容性負(fù)載。差分濾波器70b設(shè)置表示單端濾波器70a設(shè)置的等效模型，但是以另一種形式實(shí) 現(xiàn)。可通過低通濾波器60a和低通濾波器60b實(shí)施方式描述的方式，利用工作方法和等式 E45、E51和E55，實(shí)現(xiàn)提取濾波器70b設(shè)置。例如，專用于提取濾波器70b設(shè)置的元件可根 據(jù)均設(shè)為2/ π的品質(zhì)因數(shù)Q51和Q52、設(shè)為1. 0的比例因子m、近似為65kHz的工作帶寬和 電容器C75的有代表性的IOOpF電容性負(fù)載而實(shí)現(xiàn)，從而得到如下計(jì)算值和近似值比例因 子η為1. 8218，電阻器R73a和R73b被設(shè)為1. 9k Ω，電阻器R74a和R74b被設(shè)為22. 4k Ω， 電感器L73a和L73b被設(shè)為24mH，電感器L74a和L74b被設(shè)為13. 2mH,電容器C74被設(shè)為 55pF。在采用具有固定的400kHz開關(guān)頻率的脈沖調(diào)制信號的情況下，在提取濾波器70b結(jié) 構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)諧振電路可利用如上所述的等式E56，與所提供的開關(guān)頻率的基頻匹配，在 均衡濾波器70b設(shè)置中，為電容器C76a和C76b所計(jì)算的近似電容值為12pF。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本文所給出的討論可以理解，提供給提取濾波器70a和70b 的分量值僅提供用作舉例，并且沒有排他性或者限制性。不同的比例因子m和η值、開關(guān) 頻率值、電容性負(fù)載值和所要求的帶寬和脈沖響應(yīng)將針對提取濾波器的部件產(chǎn)生不同的元 件值。而且，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中使用的諧振濾波器技術(shù)不限于在如上所述的提取濾 波器70a和濾波器70b結(jié)構(gòu)中所構(gòu)成的示例性并聯(lián)諧振濾波器，而是包括其它陷波濾波器 裝置，例如一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)和串聯(lián)諧振濾波器的組合，結(jié)合單端和差分提取濾波器結(jié)構(gòu)，對 所述陷波濾波器裝置進(jìn)行優(yōu)化，以對高壓脈沖調(diào)制信號的一個(gè)或多個(gè)頻率分量進(jìn)行陷波 (notching) 0要注意的是，封裝在提取濾波器結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的濾波器階數(shù)不限于由本發(fā)明所覆蓋 的提取濾波器實(shí)施方式所示的數(shù)量，而是例如結(jié)合工作帶寬和總電容性負(fù)載，根據(jù)開關(guān)頻 率的抑制特性而確定的。圖18圖示了單端提取濾波器80a的電路圖，其表示包括如圖14所示的單端提取 濾波器的低通濾波器，包括附加的M個(gè)第二濾波器80a級，每級產(chǎn)生如圖4所示的低通一 階濾波器并且并連至主要的第二濾波器級108，M是大于或等于1的整數(shù)。與第二濾波器 級108并聯(lián)的附加的第二濾波器級提供了這樣一種方案，其允許將靜電揚(yáng)聲器元件分割為 M+1個(gè)電濾波段。如圖18所示，低通濾波器80a結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN81處提供的、相對于地的高 壓脈沖調(diào)制信號，第一濾波器級106包括第一級電阻器R81、第一級電感器L81和第一級電容器C8I的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在低通濾波器結(jié)構(gòu)的輸入端IN81與地節(jié)點(diǎn)之間，主要的第二 濾波器80a級包括第二級電阻器R82、第二級電感器L82和第二級電容器C82的串聯(lián)，該串 聯(lián)連接在第二濾波器級輸入端與地節(jié)點(diǎn)之間。低通濾波器結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括附加的M個(gè)第二 濾波器級，每級包括附加的第二級電阻器R83(A，B，C等)和附加的第二級電容器C83(A，B， C等)的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在附加的第二濾波器級輸入端與地節(jié)點(diǎn)之間，第一級電感器L81 與第一級電容器C81之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器80a級的輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦合至 主要的第二級輸入端和附加的M個(gè)第二級輸入端。在提取濾波器80a結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的第二級 電容器C82和附加的M個(gè)第二級電容器C83 (A，B，C等)表示靜電揚(yáng)聲器或元件的電容性負(fù) 載。理想地，主要的低通四階濾波器80a的滾降在第二截止頻率之后提供了每十倍 SOdB的衰減，每個(gè)附加補(bǔ)充有低通三階濾波器的滾降在第二截止頻率之后提供了每十倍 60dB的衰減。提取濾波器80a設(shè)置可通過在單端提取濾波器IOa和單端提取濾波器60a實(shí)施方 式中描述的方式，利用工作方法和等式El、E45、E51和E55實(shí)現(xiàn)。第二級電容器C82和附加的M個(gè)第二級電容器C83(A，B，C等)表示在靜電揚(yáng)聲 器元件中實(shí)現(xiàn)的M+1段的特征電容值，其中，由C82表示的第一段將獲得具有總工作帶寬的 信號，由附加的M個(gè)第二級電容器C83(A，B, C等)表示的其余段將獲得例如提供亞低、低 和中低音頻能力的工作帶寬中的特定部分。由電容器C82表示且映射總工作帶寬的段的特 征電容可形成等于如上所述單端提取濾波器60a設(shè)置的濾波器計(jì)算中的開始點(diǎn)，忽略附加 的M個(gè)第二級電阻器R83 (A，B，C等)和附加的M個(gè)第二級電容器C83 (A，B，C等)。其次， 由附加的M個(gè)第二級電容器C83 (A，B，C等)表示的段的其余特征電容形成結(jié)合附加的M個(gè) 第二級電阻器R83(A，B，C等)所構(gòu)成的附加的M個(gè)第二級一階濾波器中所采用的電容性元 件，每個(gè)低通一階濾波器的截止頻率可利用等式El調(diào)諧至工作帶寬的期望部分，并且實(shí)現(xiàn) 為圖18的電路圖的描述。電子上分割靜電揚(yáng)聲器元件的方案提供了允許本領(lǐng)域技術(shù)人員使在聲學(xué)上用于 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的靜電揚(yáng)聲器元件適用，不限于如上所述結(jié)合分割裝置的示例性濾波 裝置，并且包括例如模擬信號延遲裝置，初始工作帶寬的較低部分可由無源延遲電路通過 特定量的時(shí)間逐漸延遲，從而驅(qū)動(dòng)每個(gè)附加段使其具有期望的信號時(shí)序延遲時(shí)間以獲得段 的抽頭式延遲線。因此，分段的靜電揚(yáng)聲器元件映射類似于例如脈動(dòng)球體的信號圖樣。如果回顧圖示了單端提取濾波器80a的電路圖的圖18，附加的第二級電感器(未 示出)可連接在附加的第二級電阻器R83(A，B，C等)與對應(yīng)的附加的第二級電容器C83(A， B，C等)之間，形成第二級無源延遲電路。其次，由第二級電容器C82表示的第一段包括具 有最小信號延遲時(shí)間的初始工作帶寬，由附加的M個(gè)第二級電容器C83(A，B，C等)表示的 其余段包括工作帶寬的延遲部分，專用于信號和頻率域的工作帶寬形成抽頭式延遲線。不 用說，抽頭式延遲線可由多個(gè)級聯(lián)無源延遲電路構(gòu)成，每個(gè)電路包括表示一段的電容。而 且，包括根據(jù)本發(fā)明的提取濾波器實(shí)施方式且被優(yōu)化用作專門的信號時(shí)序延遲時(shí)間的抽頭 式延遲線可結(jié)合并聯(lián)的初始提取濾波器被實(shí)現(xiàn)，封裝例如多個(gè)其它延遲和如上所述驅(qū)動(dòng)一 個(gè)或多個(gè)段的提取濾波器實(shí)施方式。圖19圖示了差分提取濾波器80b的電路圖，其表示包括如圖15所示的差分提取
26濾波器60b的低通濾波器。該電路圖進(jìn)一步包括附加的M個(gè)第二濾波器級，每級產(chǎn)生如圖 5所示的低通一階濾波器。在圖19中，M = 3。附加的M個(gè)第二濾波器級并聯(lián)至主要的第 二濾波器級108。附加的M個(gè)第二濾波器級提供了一種方案，其允許本領(lǐng)域技術(shù)人員將靜電 揚(yáng)聲器元件劃分為如上所述的靜電揚(yáng)聲器的M+1個(gè)電濾波段。如圖19所示，低通濾波器80b結(jié)構(gòu)可接收在第一輸入端IN82a處提供的、相對于 在第二輸入端IN82b處提供的補(bǔ)充的高壓脈沖調(diào)制信號的高壓脈沖調(diào)制信號，第一濾波器 級106包括第一個(gè)第一級電阻器R84a、第一個(gè)第一級電感器L83a、第一級電容器C84、第二 個(gè)第一級電感器L83b和第二個(gè)第一級電阻器R84b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一輸入端IN82a 和第二輸入端IN82b之間。主要的第二濾波器級108包括第一個(gè)第二級電阻器R85a、第一 個(gè)第二級電感器L84a、第二級電容器C85、第二個(gè)第二級電感器L84b和第二個(gè)第二級電阻 器R85b的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在第一個(gè)主要的二級輸入U(xiǎn)AN與第二個(gè)主要的二級輸入端之 間。低通濾波器80b進(jìn)一步包括附加的M個(gè)第二濾波器級，每級包括附加的第一個(gè)第二級 電阻器R86a(A，B，C等)、附加的第二級電容器C86(A，B，C等)和附加的第二個(gè)第二級電阻 器R86b(A，B，C等)的串聯(lián)，該串聯(lián)連接在附加的第一個(gè)第二級輸入端與附加的第二個(gè)第二 級輸入端之間。第一個(gè)第一級電感器L84a與第一級電容器C84之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾 波器級106的第一輸出節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)第一級電感器L84b與第一級電容器C84之間的節(jié)點(diǎn)耦 合至第一濾波器級106的第二輸出節(jié)點(diǎn)。第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第一個(gè)主要的第二級輸入端 和第一個(gè)附加的M個(gè)第二級輸入端，第二輸出節(jié)點(diǎn)耦合至第二個(gè)主要的第二級輸入端和第 二個(gè)附加的M個(gè)第二級輸入端。在低通濾波器80b結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的第二級電容器C85和附加 的M個(gè)第二級電容器C86 (A，B，C等)表示靜電揚(yáng)聲器元件中的電容性負(fù)載。差分濾波器80b設(shè)置表示單端濾波器80a設(shè)置的等效模型，但是以另一種形式實(shí) 現(xiàn)。為了匹配單端濾波器80a設(shè)置與差分濾波器80b設(shè)置的濾波器特性，提取濾波器80b 設(shè)置可通過在濾波器10a、濾波器10b、濾波器60a和濾波器60b的實(shí)施方式中描述的方式， 利用工作方法和等式El、E45和E55實(shí)現(xiàn)。圖20圖示了單端提取濾波器90的電路圖，其表示包括一階高通濾波器的帶通濾 波器結(jié)構(gòu)的更實(shí)際的電路，該一階高通濾波器結(jié)合等效低通濾波器40a在截止濾波器之前 理想地提供顯示每十倍20dB衰減的滾降，從而產(chǎn)生三階低通濾波器，該三階低通濾波器在 第二高截止頻率之后提供顯示每十倍60dB衰減的滾降。如圖所示，帶通濾波器90結(jié)構(gòu)可接收在輸入端IN91處提供的、相對于地的高 壓脈沖調(diào)制信號，第一濾波器級106包括第一級電阻器R91 (a, b，c等)、第一級電感器 Lreal91(a，b，C等)和第一級電容器Creal91的串聯(lián)。該串聯(lián)連接在輸入端IN91與地節(jié)點(diǎn) 之間。第二濾波器級108包括第二級電阻器R92 (a,b, c等)、分別并聯(lián)至電阻器R93 (a,b, c 等)的第二級電容器C92(a，b，c等)和并聯(lián)至電容器C93的第二級電阻器R94(a，b，c等) 的串聯(lián)。該串聯(lián)連接在第二濾波器級輸入端與地節(jié)點(diǎn)之間，最后的第一級電感器Lreal91 與第一級電容器Creal91之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第一濾波器級106的輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)耦 合至第二濾波器級108的輸出端。在帶通濾波器90結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的電容器C93表示靜電揚(yáng) 聲器元件的電容性負(fù)載。為了獲得根據(jù)本發(fā)明的更加改進(jìn)設(shè)計(jì)的提取濾波器，要強(qiáng)調(diào)的是，選擇所構(gòu)成的 實(shí)際元件和正確的特征品質(zhì)，從而影響最后的性能。要注意的是，在實(shí)際的印刷電路板布局裝置中，封裝裝置和連接裝置(例如連接器、電(屏蔽)線纜或通過電容器的饋線)可實(shí)現(xiàn) 為本發(fā)明中提取濾波器的優(yōu)選實(shí)施方式中的完整實(shí)際的部件。而且，提取濾波器實(shí)施方式 的目的是實(shí)現(xiàn)顯示總阻抗公差的實(shí)際部件，從而在各種條件的影響下盡可能小地偏離目標(biāo) 阻抗，各種條件例如為制備、溫度、電流、電壓和老化，從而保留最終的濾波器性能。通常為了滿足無源實(shí)際部件的適用電壓要求，在需要橋接的較高電壓的情況中， 具有相同阻抗值的兩個(gè)或更多實(shí)際部件例如可被串聯(lián)，從而將所施加的電壓劃分為每個(gè)實(shí) 際元件兩端的適用電壓值，然后劃分實(shí)際元件中的總損耗，假設(shè)串聯(lián)的實(shí)際部件實(shí)現(xiàn)為與 理想元件所計(jì)算的阻抗值具有相同的總阻抗值。如圖20所示，實(shí)際電阻R91(a，b，c等)被串聯(lián)，從而將為單一電阻器所計(jì)算的電 阻值劃分到具有較低電阻值的實(shí)際電阻中，以實(shí)現(xiàn)相同的總電阻值，從而滿足用于所構(gòu)成 的實(shí)際電阻器的適用電壓和損耗要求。所構(gòu)成的實(shí)際電阻器R91(a，b，c等)可用作電阻性阻抗部件以調(diào)整帶通濾波器 90設(shè)置的總品質(zhì)因數(shù)Q，從而如上所述獲得期望的沖激響應(yīng)。而且，希望實(shí)現(xiàn)例如由圖20 中所示的實(shí)際電阻器R91a表示的實(shí)際電阻器，圖20示出了低寄生電容、良好的沖激響應(yīng)和 低噪聲性能，其中寄生電感對影響濾波器性能而言是不重要的，可選擇例如具有氧化鋁襯 底的厚膜電阻器來表示實(shí)際的電阻器R91 (a，b，c等)。如圖20所示，實(shí)際電感器Lreal91 (a, b，c等)被串聯(lián)，將單個(gè)電感器的計(jì)算電感 值劃分到具有較低電感值的實(shí)際電感器中，從而實(shí)現(xiàn)相同的總電感值，以滿足所構(gòu)成的實(shí) 際電感器的適用電壓和損耗要求。另外，除了如上所述劃分電壓和損耗以外，流過實(shí)際電感 器的電流可通過串聯(lián)實(shí)際電感器而得到滿足，實(shí)際電感器應(yīng)該在其最大額定電流和飽和電 流下很好的工作，從而在考慮疊加在模擬交流信號電流和高頻波紋電流上的直流電流(如 果被采用)的情況下保持實(shí)際電感器的效率。所構(gòu)成的實(shí)際電感器Lrea191(a，b，C等)與用于低通信號濾波的濾波器元件一起 作為電能緩沖器，并且使流過實(shí)際電感器的電流平滑。為了獲得有效的能量緩沖器和最佳 的提取濾波器設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn)如圖20所示的例如LreaWla且顯示高品質(zhì)因數(shù)Q的實(shí)際電 感器，實(shí)際電感器的品質(zhì)因數(shù)Q被定義為Lideal91a表示的理想感抗與RloSS91a表示的所 有損耗的總和的比值，并且取決于頻率。不用說，由例如核心材料的損耗和銅線的直流電阻 所構(gòu)成的實(shí)際電感器的總損耗電阻必須保持為最小，以盡可能的無損耗工作和作用，從而 保持所實(shí)現(xiàn)的實(shí)際電感器的有效性和性能。所采用的由實(shí)際電感器Lrea191(a，b，C等)表示的實(shí)際電感器的結(jié)構(gòu)可基于例如 繞線電感器，繞線電感器包括顯示非常低損耗的高品質(zhì)鎳鋅(NiZn)粉芯，鐵氧體磁芯的單 獨(dú)粉末顆粒彼此隔離，產(chǎn)生均勻分布的空氣間隙，提供了增強(qiáng)的能量存儲能力和溫度穩(wěn)定 性，保持小的漏磁通量。而且，假設(shè)電感器保持線性，那么所采用的實(shí)際電感器可以是磁屏 蔽的元件。影響實(shí)際電感器性能的另一重要問題是繞線產(chǎn)生的電容性耦合。如圖20所示的 例如Cpar91的寄生電容與理想電感器Lideal91a形成并聯(lián)諧振電路，由于所引入的自諧振 頻率，實(shí)際電感器LreaWla的適用性將會受限。實(shí)際上，由于在提取濾波器中引入寄生并 聯(lián)諧振電路作為陷波濾波器以避免失真，所實(shí)現(xiàn)的實(shí)際電感器Lreal91 (a, b，c等)應(yīng)該在 低于自諧振頻率時(shí)很好的工作。其次，優(yōu)選實(shí)際電感值的目的是，顯示盡可能低的寄生電容值以使優(yōu)選的實(shí)際電感器所引入的自諧振頻率位移至適用頻率，以及在提取濾波器90結(jié) 構(gòu)的輸入端IN91處提供的高壓方波信號的快速移動(dòng)瞬變邊緣的過程中減輕電流尖峰。如 圖20所示，實(shí)際電感器Lreal91 (a, b，c等)被串聯(lián)，將所計(jì)算的單一實(shí)際電感器的電感值 劃分到具有較低電感值的實(shí)際電感器中，獲得相同的總電感，單一實(shí)際電感器的寄生電容 也被劃分到具有較低電容值的寄生電容Cpar91 (a，b，c等)，另外通過串聯(lián)在所采用的總理 想電感值的兩端獲得大大減小的總寄生電容，從而獲得增強(qiáng)的提取濾波器性能。在由于結(jié)合例如實(shí)際電感器的寄生電容的附加寄生元件而發(fā)生諧振現(xiàn)象的情況 中，高頻諧振作用可通過一個(gè)或多個(gè)EMI抑制鐵氧體磁珠而減輕，EMI抑制鐵氧體磁珠被修 整用于與所施加的實(shí)際電感器的高損耗串聯(lián)，以使最小的EMI被傳導(dǎo)和輻射。不用說，如圖 20所示所實(shí)現(xiàn)的實(shí)際電阻值R91 (a, b，c等)可充分地削弱EMI，另外所構(gòu)成的實(shí)際電感器 Lrea191(a，b，C等)的內(nèi)部直流電阻可通過降低所計(jì)算的專用于電阻器R91 (a，b，c等)的 總電阻和所駐留的專用于實(shí)際電感器Lreal91 (a, b，c等)的總內(nèi)部直流電阻而得到補(bǔ)償， 從而保持提取濾波器性能。所構(gòu)成的實(shí)際電容器Creal91將與用于低通信號濾波的濾波器部件一起作為無 源積分器，使從實(shí)際電感器Lrea191(a，b，c等)得到的平滑電流平均，從而提取在輸入端 IN91處提供的所采用的高壓脈沖調(diào)制信號，如果采用直流偏移電壓，直流偏移電壓、模擬交 流信號電壓和殘留的開關(guān)電源將疊加在實(shí)際電容器Creal91的兩端。為了獲得適當(dāng)?shù)母哳l特性，要求實(shí)現(xiàn)如圖20所示的實(shí)際電容器Crea91，圖20示出 了低等效串聯(lián)電感(ESL)Lpar94和低等效串聯(lián)電阻(ESR)Rloss94。不用說，例如由介電材 料和引線電阻中的損耗構(gòu)成的理想電容器的低ESR提供了高品質(zhì)因數(shù)Q。通常，ESL與實(shí)際 電容器的電容形成串聯(lián)諧振電路，由于所引入的自諧振頻率，實(shí)際電容器的適用性受限。實(shí) 際上，實(shí)際電容器Creal91的所引入的自諧振頻率是比實(shí)際電感器Lreal91 (a，b，c等)的 自諧振頻率高得多的頻率，所構(gòu)成的實(shí)際電容器的寄生串聯(lián)諧振電路在提取濾波器90結(jié) 構(gòu)中也用作陷波濾波器。為了提高高頻特性，如圖20所示的實(shí)際電容器Creal91可用作例 如單一的實(shí)際電容器，單一的實(shí)際電容器設(shè)置有與兩個(gè)輸出引線(未示出)分離的兩個(gè)輸 入引線，共同的寄生電感Lpar91和共同的損耗電阻Rloss91可被減少至物理上盡可能小的 共同寄生阻抗值。要注意的是，兩個(gè)或更多實(shí)際電容器串聯(lián)以取代如圖20所示的單一實(shí)際電容器 Creal91，將所計(jì)算的用于單一電容器的電容值劃分到具有較高電容值的實(shí)際電容器，以獲 得相同的總電容值，從而滿足用于串聯(lián)的實(shí)際電容的適用電壓和損耗要求，可導(dǎo)致使高頻 特性惡化的寄生電感的增加。而且，為了平衡串聯(lián)的實(shí)際電容器兩端電壓而需要的電阻器 網(wǎng)絡(luò)會引入不期望的RC高通截止頻率。因此，只有如圖20所示的單一實(shí)際電容器Creal91 是優(yōu)選的，如果有必要進(jìn)行規(guī)定。在兩個(gè)實(shí)際電容器并聯(lián)以取代如圖20所示的單個(gè)實(shí)際電容器Creal91的情況中， 將所計(jì)算的用于單個(gè)電容器的電容值劃分到具有較低電容值的實(shí)際電容器中以實(shí)現(xiàn)相同 的總電容值，并聯(lián)的實(shí)際電容中的一個(gè)可表示例如旁路電容器，保持兩個(gè)屏蔽的隔間之間 的分離，并聯(lián)的電容器之間的信號通路可被形成η型濾波器(pi filter)的鐵氧體磁珠中 斷以獲得附加的EMI抑制。在例如采用如圖20所示的由Creal91表示的I類陶瓷電容器的情況中，其示出了接近完美的實(shí)際電容器，可補(bǔ)充預(yù)定的溫度漂移，以補(bǔ)償其它濾波器元件的溫度漂移，從而 保持特征濾波器特性。要強(qiáng)調(diào)的是，與模擬參考地(AGND)嚴(yán)格分離的高壓開關(guān)配置的參考地(DGND)耦 合至優(yōu)選地位于如圖20所示的實(shí)際電容器Creal91的參考地連接處的單一連接點(diǎn)。如圖20所示，實(shí)際電阻器R92(a，b，c等)被串聯(lián)，將所計(jì)算的用于單個(gè)電阻器的 電阻值劃分到具有較低電阻值的實(shí)際電阻器以實(shí)現(xiàn)相同的總電阻值，從而滿足用于所構(gòu)成 的實(shí)際電阻器的適用電壓和損耗要求。所構(gòu)成的實(shí)際電阻器R92 (a，b，c等)在期望的工作帶寬上用作恒定的高電阻性阻 抗元件，以抑制殘留的開關(guān)頻率和由如上所述串聯(lián)的實(shí)際電感器Lreal91 (a, b，c等)和實(shí) 際電容器Creal91和C93構(gòu)成的諧振電路的諧振頻率，從而提供穩(wěn)定的提取濾波器。類似于實(shí)際電阻器R91(a，b，c等)，希望實(shí)現(xiàn)如圖20所示的實(shí)際電阻器R92 (a， b，c等)，圖20示出了低寄生電容、良好的沖激響應(yīng)和低噪聲特性，寄生電感對影響濾波器 性能具有較小的重要性。根據(jù)所實(shí)現(xiàn)的實(shí)際電阻器的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)，可選擇例如具有氧化 鋁襯底的厚膜電阻器，表示實(shí)際電阻器R92(a，b，c等)。要注意的是，在由電容器C93表示的電容性負(fù)載增加兩倍的情況中，濾波器元件 也是適用的，保持特征濾波器特性，在輸入端IN91處提供的、在電容性負(fù)載兩端產(chǎn)生模擬 高壓信號擺幅的脈沖調(diào)制高壓信號可被平分以生成駐留在電容性負(fù)載內(nèi)的等量電荷，并且 隨后導(dǎo)致由實(shí)際電阻器R91 (a, b，c等)和R92 (a, b，c等)引起的損耗減半。如圖20所示，實(shí)際電容器C92(a，b，c等)被串聯(lián)，將用于單個(gè)電容器的所計(jì)算的 電容值劃分到具有較高電容值的電容器，以實(shí)現(xiàn)相同的總電容值，從而滿足所構(gòu)成的實(shí)際 電容器的適用電壓要求。所構(gòu)成的實(shí)際電容器C92(a，b，c等)用作直流阻隔電容器，用于去耦直流偏移電 壓分量，如果采用相對于參考地的、在輸入端IN91處提供的高壓脈沖調(diào)制信號的直流偏移 電壓分量，那么模擬交流信號電壓和殘留開關(guān)電壓將疊加在如圖20所示的C93表示的電容 性負(fù)載兩端。如圖20所示，實(shí)現(xiàn)具有非常高電阻值的實(shí)際電阻器R93(a，b，c等)構(gòu)成的電阻網(wǎng) 絡(luò)以平衡具有相對高電容值的電容器C92(a，b，c等)兩端的直流電壓，其中，所產(chǎn)生的RC 高通截止頻率比通過實(shí)際電容器C92(a，b，c等)結(jié)合具有高電阻值的實(shí)際電阻器R94(a， b，c等)所構(gòu)成的RC高通截止頻率低一個(gè)量級，從而參考地的模擬交流信號電壓和殘留的 開關(guān)電壓疊加在由電容器C93表示的實(shí)際電容性負(fù)載兩端。要注意的是，如圖20所示，所構(gòu)成的用作直流阻隔電容器的例如C92a的實(shí)際電容 器根據(jù)其功能實(shí)現(xiàn)濾波器設(shè)置中的相對高的電容值，然后產(chǎn)生減少的高頻特性。但是，在可 選的提取濾波器實(shí)施方式中串聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)直流阻隔實(shí)際電容器可置于提取濾波器的 輸入端處，從而直接導(dǎo)出高壓開關(guān)輸出級的輸出，以獲得適當(dāng)?shù)墓ぷ鳛V波器設(shè)計(jì)。通常，由實(shí)際電容器C92(a，b，c等)和實(shí)際電阻器R94(a，b，c等)構(gòu)成的RC高 通截止頻率可提供濾波器上的交叉點(diǎn)，匹配亞低音揚(yáng)聲器特性以及減輕駐留在靜電揚(yáng)聲器 元件中的膜的諧振頻率。根據(jù)表示實(shí)際直流阻隔電容器C92(a，b，c等)的直流阻隔實(shí)際電 容器的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)，可選擇金屬化聚丙烯膜電容器，顯示了低介電損耗。要注意的是，兩個(gè)或更多的實(shí)際負(fù)載電容器可被串聯(lián)和并聯(lián)，產(chǎn)生如圖20所示的
30由實(shí)際電容器C93表示的總的實(shí)際電容性負(fù)載值，只要如上所述在提取濾波器設(shè)置中設(shè)置 所構(gòu)成的電容器和電感器值之間的適當(dāng)比值以及適當(dāng)?shù)淖枘犭娮?，封裝的寄生電感和電阻 對影響濾波器性能具有較小的重要性。不用說，所產(chǎn)生的總的實(shí)際電容性負(fù)載值可被定義 為電容性電抗分量，控制感興趣的工作帶寬上的阻抗值，電容性電抗分量至少比電感性電 抗分量和電阻分量高一個(gè)數(shù)量級?？紤]如圖20所示的帶通提取濾波器90設(shè)置的輸入阻抗，為了結(jié)合高壓電源、通過 高壓開關(guān)輸出級驅(qū)動(dòng)輸入阻抗所需的處理的視在功率可由占支配地位的無功功率分量和 被稱為實(shí)際功率分量的有功功率分量構(gòu)成，假設(shè)交流工作功率帶寬是在交流工作信號帶寬 內(nèi)的例如20Hz至22kHz的限定部分。然后，如圖20所示的作為能量存儲元件且通過在輸入 端IN91處的高壓脈沖調(diào)制信號提供有交流電流的所構(gòu)成的電感器和電容器元件將產(chǎn)生能 量流方向的周期性逆轉(zhuǎn)，通過高壓開關(guān)輸出級的有規(guī)律的干涉，在交流模擬信號波形的半 個(gè)周期上傳遞的能量的預(yù)定部分將在另一半周期內(nèi)往回傳遞到高壓電源中，顯示了視在功 率的無功功率分量。另一方面，視在功率的有功功率分量主要由于如圖20所示的阻尼電阻 器R91(a，b，c等)和R92(a，b，c等)和如上所述寄生損耗元件的電能消耗而出現(xiàn)。要注 意的是，高壓電源只需要提供視在功率的有功功率分量，無功功率的能量是再生的。因而， 相對于模擬高壓放大器設(shè)計(jì)方案，顯著減輕了電源，提供較簡單和非常穩(wěn)定的高壓電源。高壓輸出級生成包含大量基頻及其諧波的頻譜能量的高壓方波信號，從而產(chǎn)生 EMI的高電場分量，對電容性耦合具有易感性。為了減少電容性耦合的作用和所構(gòu)成的部件 及其周圍之間的EMI，可實(shí)現(xiàn)屏蔽，屏蔽例如由具有高導(dǎo)電性的金屬隔間形成，例如由以堆 疊形式級聯(lián)的銀、銅或鋁形成，每個(gè)隔間包含提取濾波器結(jié)構(gòu)的部件組部分和高壓開關(guān)配 置部分，保持分離，沿預(yù)定路由引導(dǎo)EMI，以確保提取濾波器性能，并且服從適用規(guī)則。在最后公開的示例性實(shí)施方式中，聲音映射配置由兩個(gè)靜電揚(yáng)聲器構(gòu)成，每個(gè)揚(yáng) 聲器由集成的高壓開關(guān)放大器主動(dòng)驅(qū)動(dòng)。然后，可給每個(gè)集成的高壓開關(guān)放大器提供模擬 和數(shù)字音頻格式的信號作為輸入，附加的控制信號例如通過電線、光纖或從中央基本單元、 更具體地從預(yù)放大器發(fā)出的空氣分布。中央預(yù)放大器可包括各種功能塊，例如模數(shù)轉(zhuǎn)換器 和數(shù)模轉(zhuǎn)換器、提供例如音量和音調(diào)控制能力的一個(gè)或多個(gè)封裝的模擬和數(shù)字處理單元、 用于家庭影院工作模式且包括多頻道能力的各種音頻設(shè)置。另外，中央預(yù)放大器還可包括 單一電源部件，其通過電線將功率提供給每個(gè)集成子單元，更具體地提供給集成在每個(gè)靜 電揚(yáng)聲器中的高壓開關(guān)放大器。不用說，高壓開關(guān)放大器自身也可包括如上所述為預(yù)放大 器定義的各種功能塊。盡管通過具有附加特征的高壓開關(guān)功率放大器，在駐留在靜電揚(yáng)聲器元件內(nèi)的電 容性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力方面對本發(fā)明進(jìn)行了解釋，但是類似的實(shí)施方式是適用的，其中電容 性負(fù)載可結(jié)合如上所述的提取濾波器，由高壓開關(guān)拓?fù)潋?qū)動(dòng)。要注意的是，參照所公開的示 例性實(shí)施方式，在本發(fā)明中給出的方法、電路、等式和部件是僅用于說明和描述目的，所公 開的精確形式不為了排他或限制。要強(qiáng)調(diào)的是，用于特定功能的本發(fā)明可通過硬件和軟件 實(shí)現(xiàn)，硬件和軟件裝置可在本發(fā)明所公開的一個(gè)或多個(gè)等效項(xiàng)中相互關(guān)聯(lián)。然后，對于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明的精神和范圍不僅包含在任何單獨(dú)的新穎特征中， 還包含在用于特定函數(shù)的所有結(jié)構(gòu)及其所有相互關(guān)系的具體組合中。所描述的實(shí)施方式被選擇以最好地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明最好地用在各種實(shí)施方式中，各種修改適于預(yù)期的具體使用。本 發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括 高壓開關(guān)功率放大器(100)； 提取濾波器(102)，具有耦合至所述高壓開關(guān)放大器的輸出的輸入；以及 靜電揚(yáng)聲器元件(104)，具有電容性負(fù)載(C42)和耦合至所述提取濾波器(102)的輸出的輸入，所述提取濾波器和電容性負(fù)載的結(jié)合形成至少具有第一濾波器級(106)和第二濾波器級(108)的濾波器電路(102，104)，所述第一濾波器級包括具有諧振頻率ω0和品質(zhì)因數(shù)Q＞1/2的RLC電路，所述第二濾波器級是低通濾波器，所述低通濾波器在所述提取濾波器(102)的輸出處具有用于抑制所述RLC電路的諧振頻率處的信號分量的至少一個(gè)電子元件。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述提取濾波器是單端低通N階濾波 器，N是大于或等于3的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一濾波器級包括第一級電感 器和第一級電容器的串聯(lián)連接，所述串聯(lián)連接位于第一濾波器級輸入與地節(jié)點(diǎn)之間，所述 第二濾波器級包括連接在第二濾波器級輸入與地節(jié)點(diǎn)之間的第二級電阻器和第二級電容 器的串聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二級電阻器與所述第二級電容 器之間的節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二濾波器級的輸出，所述第二濾波器級的輸出耦合至所述第一 濾波器級的輸入，所述電容性負(fù)載是所述第一級電容器。
5.如權(quán)利要求3所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一濾波器級電感器與所述第一 級電容器之間的節(jié)點(diǎn)耦合至所述第一濾波器級的輸出，所述第一級的輸出耦合至所述第二 濾波器級的輸入，所述電容性負(fù)載是所述第二級電容器。
6.如權(quán)利要求5所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二級電阻器的電阻值近似由下 式表不其中，R42 =所述第二級電阻器的電阻值； C41 =所述第一級電容器的電容值；以及 L41 =所述第一級電感器的電感值， 所述第一級電容器的電容值近似由下式表示 C42=(1 + V3)C41其中，C41 =所述第一級電容器的電容值；以及 C42 =所述第二級電容器的電容值。
7.如權(quán)利要求5所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器級包括連接在所述第 二級電阻器與所述第二級電容器之間的第二級電感器。
8.如權(quán)利要求7所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二級電阻器的電阻值由下式定義 其中， 以及 L 61 + L 62Q62 =對所述第二濾波器級的阻尼進(jìn)行設(shè)定的品質(zhì)因數(shù)，其中，所述第一級電容器的電容值與所述第二級電容器的電容值的比值、以及所述第 一級電感器的電感值與所述第二級電感器的電感值的比值可由下式定義 C62 = IiC61，以及 L61 = η mL62 其中η和m之間的關(guān)系可由下式定義 其中 其中，C61 =所述第一級電容器的電容值， C62 =所述第二級電容器的電容值， L61 =所述第一級電感器的電感值， L62 =所述第二級電感器的電感值， η 和 m > 0，并且 Q62 > 1/2。
9.如權(quán)利要求7所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器級包括與所述第二級 電感器并聯(lián)的附加的第二級電容器。
10.如權(quán)利要求1所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括與所述第二濾波器級并聯(lián)的附加的M個(gè) 第二濾波器級，所述附加的M個(gè)第二濾波器級中的每一個(gè)包括附加的第二級電阻器和附加 的靜電揚(yáng)聲器元件的串聯(lián)連接，M是大于或等于1的整數(shù)。
11.如權(quán)利要求1所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述提取濾波器是差分低通N階濾波 器，N是大于或等于3的整數(shù)，所述靜電揚(yáng)聲器元件是差分驅(qū)動(dòng)元件。
12.如權(quán)利要求11所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一濾波器級包括第一個(gè)第一 級電感器(L32a，L73a)、第一級電容器(C35，C74)和第二個(gè)第一級電感器(L32a，L73b)的 串聯(lián)連接，所述串聯(lián)連接位于第一個(gè)第一濾波器級接線端(IN72a)和第二個(gè)第一濾波器級 接線端(IN72b)之間，所述第二濾波器級包括第一個(gè)第二級電阻器(R33a，R74a)、第二級電 容器(C33，C75)和第二個(gè)第二級電阻器(R33b，R74b)的串聯(lián)連接，所述串聯(lián)連接位于第一 個(gè)第二濾波器級接線端(IN32a)與第二個(gè)第二濾波器級接線端(IN32b)之間，所述靜電揚(yáng) 聲器元件是所述第一級電容器(C35)或所述第二級電容器(C75)。
13.如權(quán)利要求12所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一個(gè)第二級電阻器(R33a)與 所述第二級電容器(C33)之間的節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二濾波器級的第一輸出節(jié)點(diǎn)，所述第二 個(gè)第二級電阻器(R33b)與所述第二級電容器(C33)之間的節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二濾波器 級的第二輸出節(jié)點(diǎn)，所述第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合至所述第一個(gè)第一濾波器級接線端，所述第二 輸出節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二個(gè)第一濾波器級接線端，所述電容性負(fù)載是所述第一級電容器 (C35)。
14.如權(quán)利要求12所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一個(gè)第一級電感器(L73a)與 所述第一級電容器(C74)之間的節(jié)點(diǎn)耦合至所述第一濾波器級的第一輸出節(jié)點(diǎn)，所述第二 個(gè)第一級電感器(L73b)與所述第一級電容器(C74)之間的節(jié)點(diǎn)耦合至所述第一濾波器 級的第二輸出節(jié)點(diǎn)，所述第一輸出節(jié)點(diǎn)耦合至所述第一個(gè)第二濾波器級接線端，所述第二 輸出節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二個(gè)第二濾波器級接線端，所述電容性負(fù)載是所述第二級電容器 (C75)。
15.如權(quán)利要求14所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器級的串聯(lián)連接包括 第一個(gè)第二級電感器(L74a)和第一個(gè)第二級電容器(C76a)的并聯(lián)以及第二個(gè)第二級電感 器(L74b)和第二個(gè)第二級電容器(C76a)的并聯(lián)。
16.如權(quán)利要求15所述的靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器級的串聯(lián)連接包括 第一個(gè)第二級電感器(L84a)和第二個(gè)第二級電感器(L84b)，所述靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)一步 包括并聯(lián)至所述第二濾波器級的附加的M個(gè)第二濾波器級，所述附加的M個(gè)第二濾波器級 中的每一個(gè)包括附加的第一個(gè)第二級電阻器(R86aA)、附加的靜電揚(yáng)聲器元件(C86A)和附 加的第二個(gè)第二級電阻器(R86bA)的串聯(lián)連接，M是大于或等于1的整數(shù)。
17.在靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)中使用的如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的提取濾波器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電揚(yáng)聲器系統(tǒng)，高壓開關(guān)功率放大器；提取濾波器，具有耦合至高壓開關(guān)放大器的輸入端；以及靜電揚(yáng)聲器元件，具有電容性負(fù)載和耦合至提取濾波器輸出端的輸入端。提取濾波器和電容性負(fù)載的結(jié)合形成至少具有第一濾波器級和第二濾波器級的濾波器電路。第一濾波器級包括具有諧振頻率ω0和品質(zhì)因數(shù)Q＞1/2的RLC電路，第二濾波器級是低通濾波器，低通濾波器在提取濾波器的輸出端處具有至少一個(gè)電子元件用于阻尼RLC電路的諧振頻率處的信號分量。
文檔編號H04R19/02GK101933343SQ200780102271
公開日2010年12月29日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者荷恩克-艾伯特·海恩施 申請人:海恩施創(chuàng)新公司