專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)碼hi-fi桌面音響系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)碼HI-FI桌面音響系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
相對(duì)于電腦自身音視頻運(yùn)算性能的高速發(fā)展，終端放音系統(tǒng)的落后越來(lái)越成為人 們享受高質(zhì)量PC影音的瓶頸，以Hi-Fi音響的眼光來(lái)看，堪稱(chēng)與高品質(zhì)無(wú)緣。原因可歸于 長(zhǎng)期以來(lái)作為外設(shè)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，從未被納入主系統(tǒng)的研發(fā)與生產(chǎn)體系，更少有善長(zhǎng)高質(zhì) 量聲音重播的專(zhuān)業(yè)Hi-Fi廠商對(duì)其有所重視。以當(dāng)今已經(jīng)達(dá)到24bit數(shù)字音頻規(guī)格的PC性能來(lái)看，用那些小功率、頻響極為有 限的“多媒體喇叭”來(lái)湊合著播放高品質(zhì)的PC影音猶如暴殄天物。而嘈雜的CPU等的線路干擾和輻射噪聲糾結(jié)在一起，讓原本就不是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái) 聽(tīng)音樂(lè)的PC更顯得復(fù)雜混亂，CPU要同時(shí)具有高速化和靜音化的雙重特質(zhì)，確實(shí)是一個(gè)很 難的課題。且現(xiàn)有的板載聲頻設(shè)備大多裝配在計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)部，很容易受到電磁噪聲的干 擾，音質(zhì)的改善也有一定的極限。市面上雖然也有使用USB DAC的產(chǎn)品，但還在使用從PC直接提供的劣質(zhì)5伏電源， 等于直接把PC中的干擾帶入U(xiǎn)SB DAC，這就是為什么電腦音質(zhì)一直停留在低水準(zhǔn)的主因。 一旦引入U(xiǎn)SB插座提供的5伏電源，雖然在形式上和電腦分離了，但實(shí)際上還在使用PC的 劣質(zhì)電源，形成了強(qiáng)烈的干擾源很難消除，后期再努力也是回天無(wú)術(shù)。這是國(guó)際音響界所一 致公認(rèn)的，音樂(lè)中的細(xì)節(jié)其信息量是很大的，但交流振幅很小，比起劣質(zhì)電源中的干擾噪聲 交流振幅要小很多，以至于音樂(lè)中的重要微小精細(xì)信號(hào)被USB電源的噪聲干擾所吞沒(méi)2次3 次諧波就嚴(yán)重丟失，反映樂(lè)器的重要特征被抹殺，不能真實(shí)還原其原音。高保真就更無(wú)從談 起了。為此，我們進(jìn)行了努力的探索與實(shí)踐，使實(shí)際聲音質(zhì)量達(dá)到Hi-Fi產(chǎn)品的應(yīng)有性能， 已經(jīng)足以讓所有實(shí)際聆聽(tīng)過(guò)的人徹底改變對(duì)PC音頻的陳舊觀念。高品質(zhì)PC影音系統(tǒng)將可 成為今后人們享受高級(jí)音視頻娛樂(lè)的又一全新選擇。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可降低系統(tǒng)噪聲干擾并可保護(hù)系統(tǒng) 電路以實(shí)現(xiàn)高保真重播的數(shù)碼HI-FI桌面音響系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種數(shù)碼HI-FI桌面音響系統(tǒng)，包括與電腦數(shù)字輸出端口相連的ESD保護(hù)模塊； 與所述ESD保護(hù)模塊相連的DAC模塊；與所述DAC模塊相連的前置放大模塊；與所述前置放 大模塊相連的功放模塊；與所述功放模塊相連的音箱；以及一與所述DAC模塊、前置放大模 塊和功放模塊分別相連的電源。采用本實(shí)用新型，可大幅度提升PC聲音重播系統(tǒng)的性能，使之提升至Hi-Fi水平。 由于采用電腦外部的音頻DAC，且使用外部獨(dú)立提供的純凈電源可以有效解決噪聲干擾。完
3全避免了由PC造成的干擾。此外ESD保護(hù)的設(shè)置完全避免了靜電過(guò)壓對(duì)數(shù)字輸入輸出端 口和DAC的損壞。因此，本音響系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高水準(zhǔn)的高保真播放。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的音響系統(tǒng)框圖。圖2為本系統(tǒng)的ESD保護(hù)模塊的電路原理圖。圖3A-圖3D為本實(shí)用新型音響系統(tǒng)的各實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型的音響系統(tǒng)使用位于PC機(jī)箱外的高性能DAC?，F(xiàn)有的板 載聲頻設(shè)備裝配在計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)部，很容易受到電磁噪聲的干擾，外部的音頻DAC方案徹 底解決了噪聲干擾，得到了純凈無(wú)染的聲音特質(zhì)和高超的實(shí)測(cè)電性能。該DAC可連接至電 腦的數(shù)字輸出端口，例如USB端口或IEEE 1394端口。從上述端口直接提取數(shù)字音樂(lè)信號(hào)， 在外部的電源為音頻設(shè)備提供純凈優(yōu)質(zhì)電源，然后轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后再播放出來(lái)。這樣就 可以輕松地傳送完美的音質(zhì)。本系統(tǒng)的USB DAC模塊可采用PCM27系列及PCM29系列，也可選用TAS1020B芯 片，CY7C68013A等?，F(xiàn)以PCM2707為例介紹一下其工作原理數(shù)字信號(hào)從電腦USB接口進(jìn) 入PCM2707，然后通過(guò)I2S方式直接輸入到PCM1798，接著由四個(gè)獨(dú)立的運(yùn)放IC進(jìn)行I/V轉(zhuǎn) 換，變換成模擬信號(hào)為前置放大器提供純真的音樂(lè)信號(hào)。并配置了兩路模擬信號(hào)的輸入和 輸出，并且提供兩路高音質(zhì)數(shù)字信號(hào)輸出一路同軸輸出，另一路光纖輸出。為用戶(hù)駁接更 大功率的音響系統(tǒng)留置了端口。以上只是多款實(shí)施例中的一款，此外該USB DAC模塊還可 采用其他芯片構(gòu)成，為避免冗長(zhǎng)不再一一例出。此種音頻連接有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，它不會(huì)受到計(jì)算機(jī)內(nèi)部由CPU等工作時(shí)帶來(lái)的 電源高頻傳導(dǎo)及電磁輻射噪聲影響，大家知道噪聲對(duì)HI-FI聲音來(lái)講是致命的，現(xiàn)在完全 避免了。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，利用設(shè)計(jì)自由度高的外部設(shè)備，就可以在聲頻設(shè)備中，裝載更多 由于體積，厚度等受到限制的HI-END級(jí)專(zhuān)業(yè)AUDIO元器件，還可以進(jìn)行更高精度的DAC運(yùn) 作，對(duì)音質(zhì)表現(xiàn)的幫助很大。這點(diǎn)是PC機(jī)所望塵莫及的。USB-DAC的共通點(diǎn)，它具有與現(xiàn)有 的模擬連接所不同的，優(yōu)秀的S/N感、高精度的聲道分離度以及三維的空間表現(xiàn)力，所以高 音質(zhì)的基礎(chǔ)已是不言而喻的了。參考圖1，本系統(tǒng)還包括連接在電腦各數(shù)字輸出端口與上述DAC之間的ESD保護(hù)模 塊。該ESD保護(hù)模塊的電路原理圖如圖2所示。通常用戶(hù)在熱插撥電腦的USB插頭時(shí)可能 會(huì)導(dǎo)致ESD事件。此外，在離導(dǎo)電表面幾厘米處也可能發(fā)生空氣放電，可能損壞USB接口及 芯片。靜電會(huì)對(duì)I/O端口造成毀滅性的損害，導(dǎo)致集成電路失靈；最糟糕的是會(huì)在電子系統(tǒng) 中產(chǎn)生數(shù)據(jù)位重影。產(chǎn)品損壞或失靈最終會(huì)造成“硬故障”或損壞元件。如今的電子系統(tǒng) 中越來(lái)越多地采用以CMOS工藝制造的低功率邏輯芯片。這些芯片如果遭遇足夠高的靜電 放電(ESD)電壓，芯片內(nèi)部的電介質(zhì)上就會(huì)產(chǎn)生電弧，并在門(mén)氧化物層燒出顯微鏡可見(jiàn)的 孔洞，造成芯片的永久損壞。因此，我們必須為USB接插元件提供ESD保護(hù)。在實(shí)際線路測(cè)試中我們還觀察到如果省去ESD保護(hù)，普通的日光燈或家用電器的
4開(kāi)關(guān)時(shí)均會(huì)對(duì)USB DAC造成不同程度的影響，其中日光燈開(kāi)關(guān)時(shí)會(huì)造成音樂(lè)聲的停頓，或者 完全停機(jī)，電腦不認(rèn)USB DAC設(shè)備。這是無(wú)法接受的，所以在成熟的產(chǎn)品中我們一定要加入 ESD過(guò)壓保護(hù)器件。在本案的實(shí)施例中采用的是安森美的NUP4114UPXV6為USB端口提供靜 電及過(guò)壓保護(hù)，靜電及過(guò)壓通過(guò)高速二極管保護(hù)IC。同樣，也必須在電腦的其他數(shù)字輸出端 口，例如IEEE 1394端口與DAC之間提供此類(lèi)ESD保護(hù)模塊。繼續(xù)參考圖1，還包括與DAC模塊相連的前置放大模塊，以及與該前置放大模塊相 連的功放模塊。功放模塊電路中的電容選用音響級(jí)專(zhuān)用大容量最高系列的KG FOR AUDIO、 以及KZ MUSE，WIMA等高音質(zhì)電容，全機(jī)整體貫穿了 Hi-Fi的理念。該功放模塊還集成了 Hi-Fi級(jí)器材所用的延時(shí)啟動(dòng)電路、短路保護(hù)和溫度保護(hù)電路。專(zhuān)屬的音頻放大器針對(duì)揚(yáng)聲 器實(shí)際性能進(jìn)行了卓有成效的頻響匹配，使整套系統(tǒng)的聲學(xué)特性達(dá)到大型Hi-Fi揚(yáng)聲器的 水平。此外，本音響系統(tǒng)還包括一電源，對(duì)上述功放模塊，前置放大模塊，及DAC模塊獨(dú) 立供電。電源的優(yōu)劣直接決定了音響的品質(zhì)，本案采用市電AC供電，經(jīng)額定功率為30W至 1000W的各類(lèi)變壓器或開(kāi)關(guān)電源，例如環(huán)型變壓器分成獨(dú)立多繞組通過(guò)整流濾波穩(wěn)壓后為 DAC模塊，前置放大模塊及功放模塊提供獨(dú)立的純凈電源。特別是DAC部分使用了三級(jí)穩(wěn)壓 濾波，為數(shù)字解碼器提供了極其純凈的電源。當(dāng)然也可采用直流電為本機(jī)提供部分或全部 電源。如圖1所示，本音響系統(tǒng)還可包括與前述功放模塊相連的一對(duì)音箱。為力求自然 聲色本音箱箱體為原木結(jié)構(gòu)，傾斜的前面板設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)能消除箱體內(nèi)部的駐波，使音質(zhì) 更加純凈；高音單元采用一英寸高性能釹鐵硼磁體天然纖維球頂振膜高音，最高高頻相應(yīng) 頻率為30KHz。它的音色優(yōu)美，特別是對(duì)于大信息量，音樂(lè)的顆粒性及閃點(diǎn)的表現(xiàn)力更為出 色。低音單元為長(zhǎng)沖程線性設(shè)計(jì)能保證極強(qiáng)勁的低音輸出，低頻音色扎實(shí)有力低頻響 應(yīng)為50Hz，特別是對(duì)于大動(dòng)態(tài)爆棚場(chǎng)面更為出色。接下來(lái)參考圖3A-圖3D，示出了本實(shí)用新型音響系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例。圖3A示出了帶數(shù)字信號(hào)輸入輸出的2. 0聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。如圖3A所示，圖1中的虛線框A內(nèi)的全部或部分組件裝入一音箱外殼內(nèi)，組成帶 數(shù)字輸入輸出的2. 0聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。在左右其中一個(gè)音箱背面安裝USB插座、 IEEE 1394插座，同軸信號(hào)輸入輸出插座、光信號(hào)輸入輸出插座、音頻輸入輸出插座，電源開(kāi) 關(guān)及電源指示燈，面板上安裝有音量及音調(diào)旋鈕。左右音箱之間有連接線。構(gòu)成2.0聲道 Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。圖3B示出了帶數(shù)字信號(hào)輸入輸出的2. 1聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。如圖3B所示，圖1中的虛線框A內(nèi)的全部或部分組件裝入一重低音音箱外殼內(nèi)， 組成帶數(shù)字輸入輸出的2. 1聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。在重低音音箱背面安裝USB插座、 IEEE 1394插座，同軸信號(hào)輸入輸出插座、光信號(hào)輸入輸出插座、音頻輸入輸出插座，電源開(kāi) 關(guān)及電源指示燈，面板上安裝有音量及音調(diào)旋鈕。該重低音音箱和左右音箱之間有連接線。 構(gòu)成2. 1聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。圖3C示出了帶數(shù)字信號(hào)輸入輸出的多聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。如圖3C所示，圖1中的虛線框A內(nèi)的全部或部分組件裝入一音箱外殼內(nèi)，組成帶數(shù)字輸入輸出的多聲道Hi-Fi桌面音響系統(tǒng)。在其中一音箱背面安裝USB插座、IEEE 1394 插座，同軸信號(hào)輸入輸出插座、光信號(hào)輸入輸出插座、音頻輸入輸出插座，電源開(kāi)關(guān)及電源 指示燈，面板上安裝有音量及音調(diào)旋鈕。該音箱和各音箱之間有連接線。構(gòu)成多聲道Hi-Fi 音響系統(tǒng)，其形式為5. 1聲道或7. 1聲道。圖3D示出了帶數(shù)字信號(hào)輸入輸出的多聲道Hi-Fi擴(kuò)音機(jī)。如圖3D所示，圖1所示的虛線框A內(nèi)的全部或部分組件裝入一擴(kuò)音機(jī)外殼內(nèi)，組 成帶數(shù)字輸入輸出的多聲道Hi-Fi擴(kuò)音機(jī)。其外殼背面安裝USB插座、IEEE 1394插座，同 軸信號(hào)輸入輸出插座、光信號(hào)輸入輸出插座、音頻輸入輸出插座，以及高級(jí)平衡輸入輸出插 座，及多聲道功率輸出接線柱，面板上安裝音量，音調(diào)旋鈕，電源開(kāi)關(guān)及電源指示燈。以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明但不限制本實(shí)用新型。在權(quán)利要求的范圍內(nèi)本實(shí)用新型還 有多種變形和改進(jìn)。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變 化與修飾，皆落入本實(shí)用新型專(zhuān)利的權(quán)利要求保護(hù)覆蓋范圍。
權(quán)利要求一種數(shù)碼HI FI桌面音響系統(tǒng)，其特征在于，包括與電腦數(shù)字輸出端口相連的ESD保護(hù)模塊；與所述ESD保護(hù)模塊相連的DAC模塊；與所述DAC模塊相連的前置放大模塊；與所述前置放大模塊相連的功放模塊；與所述功放模塊相連的音箱；以及一與所述DAC模塊、前置放大模塊和功放模塊分別相連的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述ESD保護(hù)模塊，DAC模塊，前置放大 模塊，功放模塊以及電源中的至少一部分置于機(jī)殼內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)殼包括音箱外殼。
4.如權(quán)利要求1所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述電源經(jīng)變壓器分成獨(dú)立多繞組通 過(guò)整流濾波電路穩(wěn)壓后為所述DAC模塊、前置放大模塊和功放模塊供電。
5.如權(quán)利要求4所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述變壓器為額定功率30W至1000W的 各類(lèi)變壓器或開(kāi)關(guān)電源。
6.如權(quán)利要求4所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述電源連接于交流電。
7.如權(quán)利要求4所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述電源連接于直流電。
8.如權(quán)利要求1所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述電腦數(shù)字輸出端口包括USB端口或 IEEE 1394 端口。
9.如權(quán)利要求1所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述DAC模塊設(shè)有USB輸入接口，IEEE 1394輸入接口，同軸輸入輸出端口，光纖輸入輸出端口，及音頻輸出端口。
10.如權(quán)利要求1所述的音響系統(tǒng)，其特征在于，所述音箱的前面板為傾斜結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)碼HI-FI桌面音響系統(tǒng)，包括與電腦數(shù)字輸出端口相連的ESD保護(hù)模塊；與所述ESD保護(hù)模塊相連的DAC模塊；與所述DAC模塊相連的前置放大模塊；與所述前置放大模塊相連的功放模塊；與所述功放模塊相連的音箱；以及一與所述DAC模塊、前置放大模塊和功放模塊分別相連的電源。通過(guò)本實(shí)用新型，可降低音響系統(tǒng)噪聲干擾并可保護(hù)系統(tǒng)電路以實(shí)現(xiàn)高保真重播。
文檔編號(hào)H04R3/00GK201657270SQ20102014455
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者施曉榮 申請(qǐng)人:上海申宏凱林進(jìn)出口有限公司;施曉榮