用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置的製作方法
2023-06-17 04:54:41 3
專利名稱：用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置，屬於小型重低音音箱所用音質處理裝置的改造技術。
現有小型重低音音箱所用的音質處理裝置，其存在的缺點是沒有環繞立體聲效果，且低音效果差，未能滿足廣大用戶及視聽發燒友的使用需求。
本實用新型的目的在於考慮上述問題而提供一種具有環繞立體聲效果，且低音效果好的用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置。
本實用新型的原理框圖如附圖所示，包括有聲場擴展電路(1)、低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)、低音頻功率放大電路(5)，其中聲場擴展電路(1)的輸入端與輸入信號轉換開關K連接，輸出端分別與低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)的輸入端連接，低頻網絡電路(3)的輸出端與低音頻功率放大電路(5)的輸入端連接，低音頻功率放大電路(5)的輸出端與低音揚聲器SP3連接，左右聲道音頻放大電路(4)的輸出端分別與左聲道揚聲器SP1及右聲道揚聲器SP2連接。
上述聲場擴展電路(1)的輸出端還連接有後環繞聲處理電路(2)，後環繞聲處理電路(2)的輸出端與後環繞聲音頻放大電路(6)的輸入端連接，後環繞聲音頻放大電路(6)的輸出端與後環繞聲揚聲器SP4連接。
下面結合實施例詳細說明本實用新型的具體結構
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型實施例的電路原理圖。
實施例本實用新型的原理框圖如圖1所示，包括有聲場擴展電路(1)、低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)、低音頻功率放大電路(5)，其中聲場擴展電路(1)的輸入端與輸入信號轉換開關K連接，輸出端分別與低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)的輸入端連接，低頻網絡電路(3)的輸出端與低音頻功率放大電路(5)的輸入端連接，低音頻功率放大電路(5)的輸出端與低音揚聲器SP3連接，左右聲道音頻放大電路(4)的輸出端分別與左聲道揚聲器SP1及右聲道揚聲器SP2連接。為使本實用新型的環繞立體聲更好，上述聲場擴展電路(1)的輸出端還連接有後環繞聲處理電路(2)，後環繞聲處理電路(2)的輸出端與後環繞聲音頻放大電路(6)的輸入端連接，後環繞聲音頻放大電路(6)的輸出端與後環繞聲揚聲器SP4連接。為使用戶從不同的角度都能感受到環繞立體聲，上述後環繞聲音頻放大電路(6)的輸出端還連接有環繞聲揚聲器SP5。另外，為使本實用新型的視聽效果更佳，上述聲場擴展電路(1)的輸出端還連接有中置聲音頻功率放大電路(7)，中置聲音頻功率放大電路(7)的輸出端與中置聲道揚聲器SP6連接。本實用新型的電路圖如圖2所示，上述聲場擴展電路(1)包括有運算放大器b1、b2、h1、g1、g2、g3、g4、頻率補償網絡F1及電位器VR5、VR6，其中運算放大器b1、b2分別構成跟隨電路，運算放大器h1為減法器、g2構成反相電路，b1的輸入端與右聲道輸入信號R連接，b2的輸入端與左聲道輸入信號L連接，b2的輸出端與h1的反相輸入端連接，b1的輸出端與h1的同相輸入端連接，h1的輸出端與F1的輸入端連接，F1的輸出端通過VR5與g2的輸入端連接，運算放大器g1的輸入端分別與b1、b2的輸出端連接，g3的輸入端分別與b2的輸出端、g2的輸出端及通過VR6與g1的輸出端連接，g4的輸入端分別與b1的輸出端及通過VR5與F1的輸出端、通過VR6與g1的輸出端連接，g3、g4的輸出端分別與後環繞聲處理電路(2)、低頻網絡電路(3)及左右聲道音頻放大電路(4)連接；g1的輸出端與中置聲音頻功率放大電路(7)連接。上述後環繞聲處理電路(2)包括有運算放大器d1、d2、h2、頻率補償網絡F2、F3、延時電路Y1，其中d1、d2為跟隨器，h2為減法器，d1、d2的輸入端分別與聲場擴展電路(1)的輸出端連接，d1的輸出端與h2的反相輸入端連接，d2的輸出端與h2的同相輸入端連接；頻率補償網絡F2的輸入端與d4的輸出端連接，F2的輸出端與延時電路Y1的輸入端連接，Y1的輸出端與F3的輸入端連接，F3的輸出端與後環繞聲音頻放大電路(6)連接。上述低頻網絡電路(3)包括有運算放大器a1、a2及其外圍元件電阻R1～R12、電容C1～C8，其中R2、R1的一端分別與聲場擴展電路(1)中的g3、g4的輸出端連接，R1、R2的另一端分別通過電容C1與a1的正輸入端連接及通過電容C2與a1的負輸入端連接，a1的輸出端通過電容C3、C4、電阻R7、R8、R9與a2的正輸入端連接，a2的負輸入端通過電容C8與電阻R8的一端連接，R8的另一端與電容C5的一端連接，C5的另一端分別與電阻R6、R5、R11的一端、電容C2、C6、C7的一端及a1、a2的電源端連接，電容C6的另一端與a2的正輸入端及電阻R10的一端連接，R10的另一端與電容C7的另一端、電阻R11的另一端、R12、R3的一端連接，R3的另一端與a1的正輸入端連接，a2的輸出端與R12的另一端及低音頻功率放大電路(5)連接；低音頻功率放大電路(5)包括有功放集成電路IC2及外圍元件電容C9～C18，其中IC2的接腳5通過電容C13、C11與電源電路(8)連接，接腳6通過電容C10與低頻網絡電路(3)中a2的輸出端連接，接腳1、4、7、10與電源電路(8)連接，接腳2與電容C12的一端連接，電容C12的另一端與電容C11連接，接腳11、9分別通過電容C16、C15連接在低音揚聲器SP3的兩端，接腳12、3、8分別通過電容C18、C14、C17與電源電路(8)連接。左右聲道音頻放大電路(4)包括有功放集成電路IC1及其外圍元件電容C21～C31，其中IC1的接腳6、1分別通過電容C21、C22與聲場擴展電路(1)中g4、g3的輸出端連接，接腳5、2、12、3、8分別通過電容C23、C24、C31、C25、C30與電源電路(8)連接，接腳4、7、10與電源電路(8)連接，接腳11通過電容C27、C28與右聲道揚聲器SP2的一端連接，接腳9通過電容C26、C29與左聲道揚聲器SP1的一端連接，SP1、SP2的另一端均與電源電路(8)連接。上述後環繞聲音頻放大電路(6)、中置聲音頻功率放大電路(7)包括有功放集成電路IC3及其外圍元件電容C32～C40，其中IC3的接腳6與聲場擴展電路(1)中g1的輸出端連接，接腳1與後環繞聲處理電路(2)中F3的輸出端連接，接腳5、2、12、3、8分別通過電容C32、C33、C40、C34、C39與電源電路(8)連接，接腳4、7、10均與電源電路(8)連接，接腳11通過電容C35、C38與後環繞聲揚聲器SP4、SP5連接，接腳9通過電容C36、C37與中置聲道揚聲器SP6連接。上述低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)、後環繞聲音頻放大電路(6)、中置聲音頻功率放大電路(7)中的輸入端還分別設有調節揚聲器SP3、SP1、SP2、SP4、SP5、SP6音量大小的電位器VR4、VR3、VR7、VR8。上述IC1、IC2、IC3可為功放集成塊TA7240。上述電源電路(8)包括有變壓器T及由二極體D1、D2、電容C19組成的整流濾波電路。上述低音揚聲器SP3的口徑為4-7英寸，該低音揚聲器的口徑尺寸與小型重低音音箱的箱體內寬相吻合。
本實用新型使用時，將其置於箱體內寬與低音揚聲器SP3的口徑相吻合的小型重低音音箱內，並使各音頻放大電路與其餘相應的揚聲器連接，接通電源，則開始工作，首先聲場擴展電路(1)中的右聲道信號R和左聲道信號L分別進入運算放大器構成的跟隨電路b1、b2，b2輸出的L，和b1的輸出信號R同時輸入h1，h1的輸出為R-L信號(一個由運算放大器構成的電路，把輸入的右聲道信號R和左聲道信號L相減，得出R-L)，該R-L信號通過頻率補償網絡F1，使R-L中使人耳有環繞感覺的成份加強，成為f(R-L)，該f(R-L)信號經過反相電路g2成為f(L-R)。同時，b2輸出的L信號和b1的輸出信號R同時輸入到g1，g1的輸出為R+L信號(一個運算放大器，把輸入的右聲道信號R和左聲道信號L相加，得出R+L信號)。另外，b1輸出的R信號，b4經過F1輸出的f(R-L)，和g1輸出的R+L信號同時輸入到g4，g4輸出R+f(R-L)+n(R+L)。其中n是因為經過了電位器VR6調節，故右聲道輸出信號R′為R+f(R-L)+n(R+L)，此外，b2輸出的L信號，b4經過F1和反相電路g2輸出的f(L-R)，和g1輸出的R+L信號同時輸入到g3，g3輸出L+f(L-R)+n(R+L)，故左聲道輸出信號L′為L+f(L-R)+n(R+L)，R′與L′這兩路輸出信號經過左右聲道音頻放大電路(4)，再輸向外接的左聲道揚聲器SP1及右聲道揚聲器SP2，得到近似重現三維環繞立體聲場的效果。後環繞聲處理電路(2)中d1輸出的R′和d2的輸出信號L′同時輸入h2，h2的輸出為L′-R′信號，該L′-R′信號通過頻率補償網絡F2，延時電路Y1，頻率補償網絡F3，變成有模擬後環繞信息的信號，該信息經後環繞聲調節電位器VR7，輸往由功放集成電路IC3組成的後環繞聲音頻放大電路(6)進行信號放大，再經過後環繞聲道揚聲器SP4、SP5輸出，使聆聽者明顯感覺到被聲場包圍的效果。低頻網絡電路(3)中的低通道濾波網絡把由聲場擴展電路(1)輸來的左右聲道信號R′、L′中的低頻成份取出，混合、加以提升，供由低音頻功率放大電路(5)放大，再經過低音揚聲器SP3輸出。另外，聲場擴展電路(1)中運算放大器g1輸出的R+L信號被引出，經中置聲調節電位器VR8調節音量，由功放集成電路IC3組成的中置聲音頻功率放大電路(7)把功率放大，再經中置聲道揚聲器SP6輸出，其作用是把人的對話聲定位在中間。
本實用新型由於採用了設置有聲場擴展電路的結構，故可得到近似重現三維環繞立體聲場的效果；另外，本實用新型由於還設有後環繞聲處理電路，故可使聆聽者明顯感覺到被聲場包圍。此外，本實用新型所用揚聲器的口徑較小，故音箱的尺寸也相應較為小型，方便在室內放置。本實用新型不僅具有環繞立體聲效果，且低音效果好，而且其結構簡單，成本低廉，可使普遍家庭都可以在自己的家居享受到高質量的立體聲音響和現場效果逼真的電影節目，是一種為大眾所能樂意接受的用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置。
權利要求1.用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置，其特徵在於包括有聲場擴展電路(1)、低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)、低音頻功率放大電路(5)，其中聲場擴展電路(1)的輸入端與輸入信號轉換開關K連接，輸出端分別與低頻網絡電路(3)、左右聲道音頻放大電路(4)的輸入端連接，低頻網絡電路(3)的輸出端與低音頻功率放大電路(5)的輸入端連接，低音頻功率放大電路(5)的輸出端與低音揚聲器SP3連接，左右聲道音頻放大電路(4)的輸出端分別與左聲道揚聲器SP1及右聲道揚聲器SP2連接。
2.根據權利要求1所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述聲場擴展電路(1)的輸出端還連接有後環繞聲處理電路(2)，後環繞聲處理電路(2)的輸出端與後環繞聲音頻放大電路(6)的輸入端連接，後環繞聲音頻放大電路(6)的輸出端與後環繞聲揚聲器SP4連接。
3.根據權利要求2所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述後環繞聲音頻放大電路(6)的輸出端還連接有環繞聲揚聲器SP5。
4.根據權利要求1所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述聲場擴展電路(1)的輸出端還連接有中置聲音頻功率放大電路(7)，中置聲音頻功率放大電路(7)的輸出端與中置聲道揚聲器SP6連接。
5.根據權利要求1包括或2或3或4所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述聲場擴展電路(1)有運算放大器b1、b2、h1、g1、g2、g3、g4、頻率補償網絡F1及電位器VR5、VR6，其中運算放大器b1、b2分別構成跟隨電路，運算放大器h1為減法器、g2構成反相電路，b1的輸入端與右聲道輸入信號R連接，b2的輸入端與左聲道輸入信號L連接，b2的輸出端與h1的反相輸入端連接，b1的輸出端與h1的同相輸入端連接，h1的輸出端與F1的輸入端連接，F1的輸出端通過VR5與g2的輸入端連接，運算放大器g1的輸入端分別與b1、b2的輸出端連接，g3的輸入端分別與b2的輸出端、g2的輸出端及通過VR6與g1的輸出端連接，g4的輸入端分別與b1的輸出端及通過VR5與F1的輸出端、通過VR6與g1的輸出端連接，g3、g4的輸出端分別與後環繞聲處理電路(2)、低頻網絡電路(3)及左右聲道音頻放大電路(4)連接；g1的輸出端與中置聲音頻功率放大電路(7)連接。
6.根據權利要求5所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述後環繞聲處理電路(2)包括有運算放大器d1、d2、h2、頻率補償網絡F2、F3、延時電路Y1，其中d1、d2為跟隨器，h2為減法器，d1、d2的輸入端分別與聲場擴展電路(1)的輸出端連接，d1的輸出端與h2的反相輸入端連接，d2的輸出端與h2的同相輸入端連接；頻率補償網絡F2的輸入端與d4的輸出端連接，F2的輸出端與延時電路Y1的輸入端連接，Y1的輸出端與F3的輸入端連接，F3的輸出端與後環繞聲音頻放大電路(6)連接。
7.根據權利要求6所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述低頻網絡電路(3)包括有運算放大器a1、a2及其外圍元件電阻R1～R12、電容C1～C8，其中R2、R1的一端分別與聲場擴展電路(1)中的g3、g4的輸出端連接，R1、R2的另一端分別通過電容C1與a1的正輸入端連接及通過電容C2與a1的負輸入端連接，a1的輸出端通過電容C3、C4、電阻R7、R8、R9與a2的正輸入端連接，a2的負輸入端通過電容C8與電阻R8的一端連接，R8的另一端與電容C5的一端連接，C5的另一端分別與電阻R6、R5、R11的一端、電容C2、C6、C7的一端及a1、a2的電源端連接，電容C6的另一端與a2的正輸入端及電阻R10的一端連接，R10的另一端與電容C7的另一端、電阻R11的另一端、R12、R3的一端連接，R3的另一端與a1的正輸入端連接，a2的輸出端與R12的另一端及低音頻功率放大電路(5)連接；低音頻功率放大電路(5)包括有功放集成電路IC2及外圍元件電容C9～C18，其中IC2的接腳5通過電容C13、C11與電源電路(8)連接，接腳6通過電容C10與低頻網絡電路(3)中a2的輸出端連接，接腳1、4、7、10與電源電路(8)連接，接腳2與電容C12的一端連接，電容C12的另一端與電容C11連接，接腳11、9分別通過電容C16、C15連接在低音揚聲器SP3的兩端，接腳12、3、8分別通過電容C18、C14、C17與電源電路(8)連接。
8.根據權利要求5所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述左右聲道音頻放大電路(4)包括有功放集成電路IC1及其外圍元件電容C21～C31，其中IC1的接腳6、1分別通過電容C21、C22與聲場擴展電路(1)中g4、g3的輸出端連接，接腳5、2、12、3、8分別通過電容C23、C24、C31、C25、C30與電源電路(8)連接，接腳4、7、10與電源電路(8)連接，接腳11通過電容C27、C28與右聲道揚聲器SP2的一端連接，接腳9通過電容C26、C29與左聲道揚聲器SP1的一端連接，SP1、SP2的另一端均與電源電路(8)連接。
9.根據權利要求5所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述後環繞聲音頻放大電路(6)、中置聲音頻功率放大電路(7)包括有功放集成電路IC3及其外圍元件電容C32～C40，其中IC3的接腳6與聲場擴展電路(1)中g1的輸出端連接，接腳1與後環繞聲處理電路(2)中F3的輸出端連接，接腳5、2、12、3、8分別通過電容C32、C33、C40、C34、C39與電源電路(8)連接，接腳4、7、10均與電源電路(8)連接，接腳11通過電容C35、C38與後環繞聲揚聲器SP4、SP5連接，接腳9通過電容C36、C37與中置聲道揚聲器SP6連接。
10.根據權利要求5所述的環繞聲處理裝置，其特徵在於上述低音揚聲器SP3的口徑為4-7英寸，該低音揚聲器的口徑尺寸與小型重低音音箱的箱體內寬相吻合。
專利摘要本實用新型是一種用於小型重低音音箱的環繞聲處理裝置。包括有聲場擴展電路、後環繞聲處理電路、低頻網絡電路、左右聲道音頻放大電路、低音頻功率放大電路、後環繞聲音頻放大電路、中置聲音頻放大電路。本實用新型由於採用了設置有聲場擴展電路的結構,故可得到近似重現三維環繞立體聲場的效果;另外,本實用新型由於還設有後環繞聲處理電路,故可使聆聽者明顯感覺到被聲場包圍。本實用新型不僅低音效果好,且具有環繞立體聲效果,而且其結構簡單,成本低廉。
文檔編號H04S3/00GK2379987SQ99236270
公開日2000年5月24日 申請日期1999年6月9日 優先權日1998年6月11日
發明者林智文 申請人:林智文