專利名稱：平衡傳輸音頻分頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及音頻分頻器，尤其涉及一種平衡傳輸音頻分頻器。
傳統(tǒng)的用于電磁動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的音頻分頻器(以下簡(jiǎn)稱為音頻分頻器)，采用如

圖1所示的非平衡傳輸電路，圖中，Z表示包括電阻、電容和／或電感在內(nèi)的復(fù)阻抗，它構(gòu)成一個(gè)濾波電路。對(duì)于一個(gè)完整的交流信號(hào)來說，圖1所示的分頻網(wǎng)絡(luò)只是處理了信號(hào)的半個(gè)周期，它在實(shí)際應(yīng)用中存在如下缺陷(1)正負(fù)半周信號(hào)在揚(yáng)聲器上產(chǎn)生相位失真－如圖2所示，正半周電流i1通過網(wǎng)絡(luò)Z時(shí)產(chǎn)生相移為
＝arctg (XL－XC)/(R)而負(fù)半周電流i2則先是在揚(yáng)聲器Y上建立電壓；(2)反向電勢(shì)不對(duì)稱失真－通常，音頻放大器都會(huì)引入一定量的負(fù)反饋，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)在揚(yáng)聲器兩端建立電壓后，信號(hào)的正負(fù)半周會(huì)產(chǎn)生一反向電勢(shì)，此反向電勢(shì)因圖1所示電路而形成的不對(duì)稱性，將通過負(fù)反饋?zhàn)饔檬挂纛l放大器失真加劇。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效地克服上述缺陷，從而使揚(yáng)聲器重播音頻信號(hào)的質(zhì)量得到顯著改善的平衡傳輸音頻分頻器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的平衡傳輸音頻分頻器包括用以與揚(yáng)聲器的一端點(diǎn)相連接的第一濾波電路，以及用以與該揚(yáng)聲器的另一端點(diǎn)相連接的第二濾波電路，該第一和第二濾波電路由無源元件組成，兩個(gè)濾波電路相對(duì)稱，且第一濾波電路與第二濾波電路組成一帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。
上述第一濾波電路和第二濾波電路分別包括至少一個(gè)電容元件，以構(gòu)成一高音帶通濾波網(wǎng)路；或分別包括至少一個(gè)電感元件，以構(gòu)成一低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。
進(jìn)一步，上述高音或低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)還包括并聯(lián)在其與所述揚(yáng)聲器連接的端口間的至少一個(gè)電感元件或至少一個(gè)電容元件。
在進(jìn)一步的方案中，將上述高音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)與低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)組成一個(gè)二分頻的音頻分頻器。此外，上述二分頻的音頻分頻器上還可并聯(lián)一個(gè)中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，所述中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)可包括與揚(yáng)聲器的兩端點(diǎn)相連接的、對(duì)稱的第五濾波電路和第六濾波電路，所述第五濾波電路和第六濾波電路可分別包括至少一個(gè)電容和／或一個(gè)電感元件。
由于本實(shí)用新型的音頻分頻器采用平衡傳輸原理的濾波網(wǎng)絡(luò)，使前級(jí)放大器產(chǎn)生的音頻信號(hào)經(jīng)由分頻器后，能在揚(yáng)聲器上得到正負(fù)半周相位相同的信號(hào)，故大大減小了音頻信號(hào)在揚(yáng)聲器上所形成的相位失真。而且，由于交流信號(hào)經(jīng)由該分頻器后，在揚(yáng)聲器上所產(chǎn)生的反向電勢(shì)是基本對(duì)稱的，使前級(jí)放大器能在負(fù)載上取得對(duì)稱的反饋信號(hào)，故進(jìn)一步減小了前級(jí)放大器的信號(hào)失真，從而使揚(yáng)聲器的放音質(zhì)量得到明顯的改善。
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的平衡傳輸音頻分頻器作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1是現(xiàn)有音頻分頻器電路的示意圖；圖2是用以說明圖1所示電路工作情況的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的音頻分頻器的一階網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的音頻分頻器的二階網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的音頻分頻器的三階網(wǎng)絡(luò)示意圖6是本實(shí)用新型的音頻分頻器的一個(gè)二階二分頻器的實(shí)際電路圖；圖7是本實(shí)用新型的音頻分頻器的一個(gè)二階三分頻器的實(shí)際電路圖。
參見圖3，本實(shí)用新型的音頻分頻器包括分別設(shè)置在揚(yáng)聲器Y兩端的、由電阻、電容和／或電感組成的第一濾波電路Z和第二濾波電路Z′，其中，電路Z和Z′為完全對(duì)稱，它們組成一帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。從圖中可見，交流信號(hào)經(jīng)由電路Z和Z′所產(chǎn)生的相移是對(duì)稱的，且交流信號(hào)在揚(yáng)聲器Y上所產(chǎn)生的反電勢(shì)e，其正、負(fù)半周A→B，B→A條件是相同的。由此，如圖3所示電路構(gòu)成的音頻分頻器，可以最大限度地減少正負(fù)半周信號(hào)在揚(yáng)聲器Y上所產(chǎn)生的相位失真，并且可以最大限度地減少因交流信號(hào)在揚(yáng)聲器Y上所產(chǎn)生的反向電勢(shì)的不對(duì)稱而引起的偏差，使前級(jí)放大器能在負(fù)載上取得對(duì)稱的反饋信號(hào)。
當(dāng)根據(jù)圖3所示原理構(gòu)成一個(gè)一階高音分頻器時(shí)，其中的濾波電路Z和Z′可分別包括至少一個(gè)電容元件，組成一高音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)根據(jù)該原理構(gòu)成一個(gè)一階低音分頻器時(shí)，濾波電路Z和Z′可分別包括至少一個(gè)電感元件，組成一低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。
參見圖4和圖5，它們分別表示以上述圖3所示電路原理為基礎(chǔ)的、音頻分頻器的二階和三階網(wǎng)絡(luò)。其中，二階網(wǎng)絡(luò)包括分別連接在揚(yáng)聲器Y兩端的一對(duì)對(duì)稱的第一濾波電路Z1和第二濾波電路Z′1，以及并聯(lián)在揚(yáng)聲器Y兩端的一個(gè)濾波電路Z2。在高音分頻網(wǎng)絡(luò)中，濾波電路Z2例如由至少一個(gè)電容元件組成；在低音分頻網(wǎng)絡(luò)中，濾波電路Z2例如由至少一個(gè)電容元件組成。三階網(wǎng)絡(luò)包括分別串接在揚(yáng)聲器Y兩端的兩對(duì)對(duì)稱的第一濾波電路Z1和第二濾波電路Z′1以及第七濾波電路Z2和第八濾波電路Z′2，以及連接在電路Z1和Z2的接點(diǎn)與電路Z′1和Z′2接點(diǎn)之間的濾波電路Z3。
圖6和圖7分別是本實(shí)用新型的音頻分頻器的一個(gè)二階二分頻器和一個(gè)二階三分頻器的實(shí)際電路圖。參見圖6，該二階二分頻器包括高音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)61和低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)62。其中，網(wǎng)絡(luò)61包括分別連接在揚(yáng)聲器Y1(例如高音揚(yáng)聲器)兩端、由電阻R1和電容C1以及由電阻R′1和電容C′1串聯(lián)組成的一對(duì)對(duì)稱的高通濾波電路(例如分別稱為第一濾波電路和第二濾波電路)，以及并接在揚(yáng)聲器Y1兩端、由電感L1和電阻R2并聯(lián)組成的低頻吸收電路。網(wǎng)絡(luò)62包括分別連接在揚(yáng)聲器Y2(例如用低音揚(yáng)聲器)兩端、由電感L2以及由電感L′2組成的一對(duì)對(duì)稱的低通濾波電路(例如分別稱為第三濾波電路和第四濾波電路)，以及并接在揚(yáng)聲器Y2兩端、由電容C2組成的高頻吸收電路。網(wǎng)絡(luò)61和62之間的頻率交叉區(qū)間可選擇在1KHz－4.5KHz。
參見圖7，該二階三分頻器是在圖6所示二階二分頻器的輸入端，再并聯(lián)一個(gè)中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)63。網(wǎng)絡(luò)63包括分別連接在揚(yáng)聲器Y3(例如用中音揚(yáng)聲器)兩端、由電容C3、電感L3和電阻R3以及由電容C′3、電感L′3和電阻R′3串聯(lián)組成的一對(duì)對(duì)稱的中音帶通濾波電路(例如分別稱為第五濾波電路和第六濾波電路)，以及并接在揚(yáng)聲器Y3兩端、由電容C4組成的高頻吸收電路。在圖7所示的三分頻器中，網(wǎng)絡(luò)61與63之間的頻率交叉區(qū)間可選擇在3KHz－6.5KHz，網(wǎng)絡(luò)63與62之間的頻率交叉區(qū)間可選擇在500Hz－1.3KHz。
當(dāng)然，圖6和圖7所示的兩個(gè)分頻器的實(shí)際電路，僅僅是用以說明本實(shí)用新型的平衡傳輸音頻分頻器的兩個(gè)特例，根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思，本領(lǐng)域的熟練人員還可以對(duì)此作出種種變化和變換，但它們均未超出本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種用以向至少一個(gè)揚(yáng)聲器傳輸音頻信號(hào)的平衡傳輸音頻分頻器，包括用以與所述揚(yáng)聲器一端點(diǎn)相連接的第一濾波電路，所述第一濾波電路由無源元件組成，其特征在于，所述分頻器還包括用以與所述揚(yáng)聲器的另一端點(diǎn)相連接的第二濾波電路，所述第二濾波電路與所述第一濾波電路相對(duì)稱，且所述第一濾波電路與所述第二濾波電路組成一帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻分頻器，其特征在于，所述帶通濾波網(wǎng)絡(luò)為與高音揚(yáng)聲器相連接的高音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，所述第一和第二濾波電路分別包括至少一個(gè)電容元件。
3.如權(quán)利要求2所述的音頻分頻器，其特征在于，所述高音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括并聯(lián)在其與所述揚(yáng)聲器相連接的端口間的至少一個(gè)電感元件。
4.如權(quán)利要求2或3所述的音頻分頻器，其特征在于，所述分頻器進(jìn)一步包括并聯(lián)在其輸入端的、用以與低音揚(yáng)聲器相連接的低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，所述低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)包括用以分別與所述低音揚(yáng)聲器的兩端點(diǎn)相連接的對(duì)稱的第三濾波電路和第四濾波電路，所述第三和第四濾波電路分別包括至少一個(gè)電感元件。
5.如權(quán)利要求4所述的音頻分頻器，其特征在于，所述低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括并聯(lián)在其與所述揚(yáng)聲器相連接的端口間的至少一個(gè)電容元件。
6.如權(quán)利要求4所述的音頻分頻器，其特征在于，所述分頻器進(jìn)一步包括并聯(lián)在其輸入端的、用以與中音揚(yáng)聲器相連接的中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，所述中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)包括用以分別與所述中音揚(yáng)聲器的兩端點(diǎn)相連接的、對(duì)稱的第五濾波電路和第六濾波電路，所述第五和第六濾波電路分別包括至少一個(gè)電容和／或一個(gè)電感元件。
7.如權(quán)利要求5所述的音頻分頻器，其特征在于，所述分頻器進(jìn)一步包括并聯(lián)在其輸入端的、用以與中音揚(yáng)聲器相連接的中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，所述中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)包括用以分別與所述中音揚(yáng)聲器的兩端點(diǎn)相連接的、對(duì)稱的第五濾波電路和第六濾波電路，所述第五和第六濾波電路分別包括至少一個(gè)電容和／或一個(gè)電感元件。
8.如權(quán)利要求6或7所述的音頻分頻器，其特征在于，所述中音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括并聯(lián)在其與所述揚(yáng)聲器相連接的端口間的至少一個(gè)電容元件。
9.如權(quán)利要求1所述的音頻分頻器，其特征在于，所述揚(yáng)聲器為低音揚(yáng)聲器，所述帶通濾波網(wǎng)絡(luò)為低音帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，所述第一和第二濾波電路分別包括至少一個(gè)電感元件。
10.如權(quán)利要求1所述的音頻分頻器，其特征在于進(jìn)一步包括串接在所述第一濾波電路與揚(yáng)聲器之間的第七濾波電路，串接在所述第二濾波電路與揚(yáng)聲器之間的第八濾波電路，以及連接在第一濾波電路與第七濾波電路接點(diǎn)和第二濾波電路與第八濾波電路接點(diǎn)之間的第一濾波電路，所述第七濾波電路和所述第八濾波電路相對(duì)稱。
專利摘要一種平衡傳輸音頻分頻器，包括用以與揚(yáng)聲器的一端點(diǎn)相連接的第一濾波電路，以及用以與該揚(yáng)聲器的另一端點(diǎn)相連接的第二濾波電路，該第一和第二濾波電路由無源元件組成，兩個(gè)濾波電路相對(duì)稱，且由該第一濾波電路與第二濾波電路組成一帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。由此形成的音頻分頻器能使前級(jí)放大器產(chǎn)生的音頻信號(hào)，在揚(yáng)聲器上得到正負(fù)半周相位相同的信號(hào)，并在揚(yáng)聲器上產(chǎn)生基本對(duì)稱的反向電勢(shì)，進(jìn)一步減小了前級(jí)放大器的信號(hào)失真，使揚(yáng)聲器的放音音質(zhì)得到明顯的改善。
文檔編號(hào)H04R3/04GK2178032SQ9322610
公開日1994年9月21日 申請(qǐng)日期1993年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月29日
發(fā)明者蔡本偉 申請(qǐng)人:蔡本偉