專利名稱：重低音提升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子裝置，具體的說是一種可用于高保真放音系統(tǒng)或家庭影院系統(tǒng)中的重低音提升裝置。
在高保放音設(shè)備或家庭影院設(shè)備中，對于100HZ，特別是40HZ以下的重低音重放，越來越受到人們的重視與關(guān)注。在現(xiàn)有的一些音響設(shè)備中，因受其音箱的頻率限制，使其重低音的重放效果往往不佳，特別是對于小于音箱下限頻率40HZ以下的低音一般很難放出來。由于音箱的下限頻率取決于音箱本身的設(shè)計與所用揚聲器的參數(shù)，故市面上流行的“低音炮”就是為解決重放重低音而設(shè)計的一種專用音箱，這種音箱雖說重放重低音效果好，但卻由于需要專門的功率放大電路來推動，所以成本很高。96年第6期“音響技術(shù)”上刊登的“有源低頻失真修正”技術(shù)(SC技術(shù))的文章，提出了一種用高通濾波器補償音箱的低頻響應(yīng)，使合成的聲壓頻響曲線平滑地延伸到超低頻的方案，但該方案又存在有以下三方面的不足1.由于其諧振頻率F0是一個固定的不可調(diào)參數(shù)，因而對于不同音箱的不同下限頻率來說，很難實現(xiàn)在F0處的上沖修正和延伸音箱下限頻率的效果；2.由于濾波器的Q值，是一個確定參定，上沖量不可調(diào)，故利用其上沖來修正，會占去音頻系統(tǒng)的動態(tài)范圍中的很大空間，這樣對于動態(tài)范圍余量不大的系統(tǒng)，必然會造成削頂失真，或功率太小，推動力不足的后果；3.由于一個二階高通濾波器于F0處會產(chǎn)生π/2相移，所以現(xiàn)有SC技術(shù)采用四階高通濾波器，在F0處會產(chǎn)生π相移，該反相的信號重放時必然會帶來不利影響。
本實用新型的目的在于避免上述已有技術(shù)的不足，提供一種諧振頻率F0、Q值可調(diào)的重低音提升裝置。
實現(xiàn)本實用新型目的技術(shù)方案是采用有源高通濾波電路，確定其元件參數(shù)，諧振頻率F0與Q的可調(diào)范圍，以達到調(diào)整上沖增益之效果。該濾波器分別串接在左右通道L、R的音頻信號與功放之間，其中L通道的濾波器主要是由運算放大器A1、A2、A3及外圍件R1、R2、R3、R4、R5、C1、C2組成的二階高通濾波器，R通道的濾波器主要由運算放大器A3、A4、A6及外圍件R6、R7、R8、R9、R10、C3、C4組成的二階高通濾波器。該濾波器的A1、A2、A3、A4的各自輸入電阻R1、R2、R6、R7之前分別連接有可變電阻器W1、W2、W3、W4，在A1的負端電容C1和A5的正端之間連接有可變電阻器W5，在A3的負端電容C3與A6的正端之間連接有可變電阻器W6，通過調(diào)節(jié)W1、W2、W3、W4、與W5、W6以分別實現(xiàn)濾波器諧振頻率F0與Q值的單獨可調(diào)，而相互不受影響。該濾波器的F0范圍選擇在12—48HZ之間，可調(diào)Q值選擇在0.55—5.5之間可調(diào)，為實現(xiàn)該濾波器的F0、Q值的調(diào)節(jié)范圍，該濾波器的外圍元件參數(shù)選擇為C1＝C2＝C3＝C4＝1μ R1＝R2＝R6＝R7＝3.3KR3＝R4＝R5＝10K R8＝R9＝R10＝10KW1＝W2＝W3＝W4＝10K W5＝W6＝100K該濾波可以將其二個或多個級聯(lián)使用，以獲得在某一頻點更大的提升(此時各級的F0調(diào)諧在相同點)或獲得更寬的補償特性(此時各級F0調(diào)諧在不同點)。
上述裝置的高通濾波器對在其確定的音響系統(tǒng)情況下，可確定出補償頻率F0與Q值時，則濾波器還可采用更簡單，成本更低的有源高通濾波器。該濾波器可由一個運算放大器與外圍元件構(gòu)成，直接制作在整機電路內(nèi)，同樣可取利很好的效果。
本實用新型由于采用諧振頻率F0與Q值可分別單獨可調(diào)的二階高通濾波器，因而對不同的音箱可調(diào)整出不同的補償頻率和上沖幅度，比如，一對書架音箱可調(diào)出其補償點為34HZ，又如，一對落地箱，調(diào)出的補償點為21HZ；同時由于該濾波器可采用二級或多級連用，所以可獲得某一頻點的更大提升或更寬的補償特性；此外由于濾波器在F0處的相移為π/2，所以可使人的聽覺得到加強。本裝置通過與各種不同音箱的實際配接，均可獲得明顯的重低音提升效果，并有電路簡單，成本低，易于實現(xiàn)重低音提升之優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖進一步敘述本實用新型的結(jié)構(gòu)。


圖1是本實用新型的方框圖圖2是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖圖3是本實用新型對確定F0、Q值的電路結(jié)構(gòu)圖參照圖1和圖2，本實用新型是由兩個積分器和一個加法器構(gòu)成的有源二階高通濾波器。該濾波器根據(jù)一般音箱的參數(shù)特點，確定F0的調(diào)節(jié)范圍在15—45HZ之間可調(diào)，并根據(jù)濾波器在Q=12]]>時，有最平坦特性和在Q=13]]>時，有線性相移特性的特點，確定濾波器的Q值在0.577—5之間可調(diào)。濾波器各元件參數(shù)的選擇原則要達到F0與Q值可獨立在選定范圍連續(xù)可調(diào)，即調(diào)F0時Q值與H0(傳遞函數(shù))應(yīng)不變，調(diào)Q值時F0，與H0應(yīng)不變。同時設(shè)定H0為1，且不受調(diào)f10及Q值的影響，該濾波器是兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同的高通二階濾波器，分別串接在L、R兩個通道的音頻信號源與功放之間，左右聲道的Q值要同步。其中L通道的濾波器是由運算放大器A1、A2、A5及外圍件R1—R5、C1、C2、W1、W2、W5組成，其中電阻器W1連接在電阻R1與A5輸出端之間，電阻器W2連接在A1的輸出端與電阻R2之間，電阻器W5連接在A1負端與A5的正端之間。R通道的濾波器是由運算放大器A3、A4、A6及外圍件R6—R9、C3、C4、W3、W4、W6組成，其中W3連接在R6的一端與A6輸出端之間，W4連接在A3輸出端與R7一端之間，W6接在A3負端與A6正負端之間，同步調(diào)節(jié)兩通道的W1、W2與W3、W4可使兩通道濾波器的諧振頻率F0在12—48HZ內(nèi)可調(diào)，以實現(xiàn)濾波器在F0處的上沖修正。同步調(diào)W5與W6可使兩高通濾波器的Q值在0.55—5.5內(nèi)可調(diào)，以調(diào)諧其過沖量實現(xiàn)調(diào)諧提升量。該濾波器的參數(shù)選擇分別為H0為1，C1—C4為1μ，R1—R6為3.3K，R8—R10為10K，W1、W2、W3、W4為10K，W5與W6為100K，運算放大器A1—A6可選用NE5532、LE353、OP215、TL082等型號。
圖3電路是對于確定的音箱系統(tǒng)，確定出最佳補償參數(shù)F0、H0、Q而采用的有源高通濾波器電路，該電路也是分別連接在L、R通道的兩個相同的濾波電路。其中連接在通道的濾波器是由運放A7及外圍件R11、R12、C5、C6構(gòu)成，連接在R通道的運放是由運放及外圍件R13、R14、C7、C8構(gòu)成。該電路可直接制作在整機電路內(nèi)，電路中的補償參數(shù)分別為F0=12πC5R11R12=12πC7R13R14]]>Q=12R12R11=12R14R13]]>H0＝1C5＝C6＝C7＝C8R11＝R13R12＝R14A7、A8的型號與A1—A6相同。
實驗表明，采用該電路不但可取得很好的效果，而且成本可大幅度下降，可廣泛用于家庭影院系統(tǒng)，高保真音響系統(tǒng)，汽車音響系統(tǒng)等工業(yè)化生產(chǎn)中。
權(quán)利要求1.一種低音提升裝置，主要由高通濾波器構(gòu)成，該濾波器分別串接在左右兩個通道L、R的音頻信號源與功放之間，L通道的濾波器主要由運算放大器A1、A2、A5及外圍件R1、R2、R3、R4、R5、C1、C2組成二階高通濾波器，R通道的濾波器主要由運算放大器A3、A4、A6及外圍件R6、R7、R8、R9、R10、C3、C4組成二階高通濾波器，其特征在于(1)A1、A2、A3、A4的各輸入電阻R1、R2、R6、R7之前分別連接有可變電阻器W1、W2、W3、W4，在A1的負端電容C1與A5的正端端間連接有可變電阻器W5，在A3的負端電容C3與A6的正端之間連接有可變電阻器W6，以分別實現(xiàn)濾波器諧振頻率F0與Q值的單獨可調(diào)；(2)外圍件的參數(shù)確定分別為C1＝C2＝C3＝C4＝1μ R3＝R4＝R5＝10KR1＝R2＝R6＝R7＝3.3KR8＝R9＝R10＝10KW1＝W2＝W3＝W4＝10K W5＝W6＝100K(3)L、R兩通道的諧振頻率F0范圍選擇12—48HZ之間，并通過W1、W2與W3、W4調(diào)節(jié)；(4)L、R兩通道的Q值范圍選擇在0.55—5.5之間，并通過W5與W6調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于對于已確定補償頻率F0及Q值參數(shù)的確定音響設(shè)備，則連接在L、R兩個通道的有源高通濾波器可分別采用一個運算放大器A7與外圍件R11，R12，C5，C6和一個運算放大器A8，與外圍元件R12、R13、C7、C8構(gòu)成，且直接制作在整機電路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于L、R兩個通道的音頻信號源與功放之間可分別多級連接有源二階高通濾波器，以獲得某一頻點更大的提升或更寬的補償特性。
專利摘要本實用新型涉及一種重低音提升裝置。該裝置主要解決現(xiàn)有低音重放效果好的系統(tǒng)中存在的成本高和現(xiàn)有重放低音成本低系統(tǒng)存在的效果差的問題。采用諧振頻率F
文檔編號H04R3/04GK2355506SQ9823296
公開日1999年12月22日 申請日期1998年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月26日
發(fā)明者李錫放 申請人:李錫放