感應式音頻分頻器的製作方法

2023-08-12 17:32:16 1

專利名稱：感應式音頻分頻器的製作方法
技術領域：
一種感應式音頻分頻器，涉及對音頻分頻器的改進。
市面上常用的音頻分頻器，多採用LC分頻電路(如

圖1所示)，但至今為止，在LC音頻分頻器的幅頻曲線上，都有一個難以克服的問題，中頻頻段的幅頻是一個下凹形曲線(如圖2所示)，因此，人們通過音箱所欣賞音樂等，均明顯感到中頻音質乾澀，單簿，影響了音箱的整個音響效果。造成原因不外是因為LC的阻抗對喇叭負載RL的影響1、在低頻分頻器上，若提高了電感L01的電感量，就會減少了中頻的通過能力，使在喇叭RL1上的中頻成份減少，幅頻曲線的下降率變緩，若減少了電感量L01又會使中頻通過電容C01，加大了C01上的無功電流，同樣造成中頻信號的旁路，減少了喇叭RL1上的中頻能量；2、在高頻分頻器上，若減少了電容C02，雖可以減少中頻電流的旁路，但同時會減緩了在喇叭RL2上的幅頻上升斜率；反之，若加大電容C02，則會增加中頻在電感L02上的旁路電流，也就同時減少了在喇叭RL2上的中頻能量；還有，為了使高低音喇叭RL1、RL2的靈敏度一致，就要利用通過在負載RL2的旁路電阻進行再匹配，如圖3所示，增加1個匹配電阻R1或二個匹配電阻R1、R2這樣不但增加了負載電路上的能量損耗，而且降低了電路的輸入阻抗R入。為此，曾有人採用平衡式分頻電路，試圖改善上述缺陷，如中國專利93226107.8號所述。實際上，作這樣的改善並不能從根本上改變LC電路的幅頻曲線，僅僅是提高了該迴路對外電路信號的幹擾，在喇叭高低頻交接處中頻段的幅頻幅值仍低於高、低頻段，仍為一下凹型曲線。
本實用新型的目的，在於提供一種新型的音頻分頻器，它既可以有效地改善喇叭的低、高頻下降、上升斜率，使低高頻交接點的中頻段的幅值趨於平直，從而改善中頻段的音質，而且可以明顯提高交接點附近中頻能量的利用率，還可以方便地改變、調整高、中音喇叭匹配的能力，從而減少分頻器的元件數量，降低分頻器的製作成本，使分頻器的體積極大地縮小。
本實用新型是這樣實施的在由電感L和負載R低組成的分頻器上，在電感L上裝有一個感應線圈L′，在感應線圈L′上接有另一個負載R高′組成。
下面，結合附圖詳述本實用新型的線路結構和工作狀態圖1是常見的二分頻音頻分頻器電路圖；圖2是常見二分頻電路音頻分頻器的幅頻曲線圖；圖3是常見二分頻音頻分頻器電路中高頻分頻器的阻抗匹配示意圖；圖4是本實用新型所述感應式音頻分頻器的示意圖；圖5是本實用新型所述的加有高中頻旁路電容的感應式音頻分頻器的示意圖；圖6是本實用新型所述的感應式音頻分頻器的幅頻曲線圖；圖7是本實用新型所述的感應式三分頻音頻分頻器電路示意圖；圖8是本實用新型所述的感應式四分頻音頻分頻器電路示意圖。
圖9是本實用新型所述的多級音頻分頻器電路示意圖。
如圖1所示，是常用的LC分頻電路，其中L01、C01、RL1組成的迴路是低頻分頻迴路，C02、L02、RL2是高頻分頻迴路。當信號進入電路後，在負載RL1上出現的如幅頻曲線圖(圖2所示)的V低曲線，在負載RL2上出現的幅頻曲線圖(如圖2所示)的V低曲線。由於L01、C01、L02、C02的組合匹配問題，使到兩個喇叭負載上出現的幅頻信號有一個交接點V中，該點深深的低於V低和V高的水平線，造成原因1、隨著頻率f的上升，流過電容C01的電流增加，喇叭RL1兩端幅值V低下降。這時，若要加快喇叭RL′1上的幅值V低的下降速率，本應提高L01值，但隨之而來的，卻使電感L01上的壓降增加了，反而減低了RL1上的中頻幅值，如降低了L01的值，中頻電流隨之又可以迅速通過電容C01，同樣使RL1上的電壓幅值降低；2、隨著頻率f的繼續上升，高頻分頻迴路上的電壓變化是由低→高，形成在喇叭RL2上的上升幅頻曲線V高，這時若要加快RL2上的頻幅上升速率，應該增加電容器C02，電容C02加大後，流過旁路電感L′的電流增加，造成在負載R高上流過的電流少了，壓降也就下降了；同理，如果，降低了電容C02，可以減少流過電感L02的中頻電流，但電容C02的容抗增大了，這樣，在負載RL2上的中頻電壓的幅值也就隨之降低了。因此，在常規的LC分頻器中其輸出喇叭上的低、高頻間的交接點V中的幅頻曲線只能是一個呈下凹狀曲線。另，為了使高低音喇叭的靈敏度一致，人們還要用分壓電阻對負載RL2進行匹配，如圖3所示，一般都採取在RL2兩端並接一隻匹配電阻R1，或用R1和R2組成分壓電路，這樣一來，雖然可以使高低音喇叭的靈敏度達到一致，但是增加了電路的無效功率損耗，同時改變了迴路的輸入阻抗R入。
為了改善上述提出的幾個問題，如圖4所示，在本實用新型中提出了一種感應式音頻分頻器，在由電感L和負載R低組成的分頻器中，在電感L上裝上一隻感應線圈L′，並在感應線圈L′接上一隻負載R高喇叭，此時，由於耦合線圈L′的作用把感應線圈L上的中高頻能量傳輸到R高上，因此，在R高上中高音成份非常豐富，使高頻的幅頻曲線V高上升快，斜率大。但是，對於低音喇叭R低而言，還有部份高頻信號將進入低音喇叭中，造成了高音失真的現象。
為此，如圖5所示，可以在低音喇叭R低的兩端並接一隻高中頻旁路電容C，使低頻喇叭R低中只有中低音信號，加快其幅頻曲線V低的下降速率，形成如圖6所示的幅頻曲線圖。
為了使分頻器的幅頻曲線更趨平直，可以在前面所說的電路中，加入中頻分頻電路，組成感應式三分頻音頻分頻器，如圖7所示，這樣，只須在圖5所示電路的基礎上，在感應線圈L′的一端串接一個電感L1，然後在電感L1上裝有一個感應線圈L1′，而在感應線圈L1′上接有高頻喇叭R高，同時，在L1的一端接有一個中音喇叭R中。同理，也可以在中音喇叭R中的兩端並聯接有一個高音旁路電容C1。
同樣道理，為了逐級把喇叭的幅頻曲線拉直，還可以依照上面所說的中頻分頻電路，分類多加幾級分頻迴路，如圖8所示，可以做成四分頻音頻分頻器，還可以做成五分頻音頻分頻器……等等，直至可以在分頻器的最後一級迴路的電感Ln上裝上一隻感應線圈Ln′，同時在感應線圈Ln′的兩端接有一隻負載RLn＋1為止，如圖9所示。
採用了如本實用新型所述結構的感應式音頻分頻器，既改善了一般LC分頻器中幅頻曲線的平直度，又可以明顯提高分頻交接點中頻頻段電能的利用率，而且可以方便地調整各喇叭間的阻抗匹配，又不致影響整個電路的輸入阻抗，只須按要求調整感應線圈的數值、匝數比，就可以輕易地不損耗有效功率地達到電路匹配。由圖示電路可看到，採用了本實用新型所述結構，還可以減少分頻器的元件器件數量，同時極大限度地縮小了分頻器的體積，使之可以廣泛地應用在各種頻段的音箱中。
權利要求1.一種感應式音頻分頻器，由電感L和負載R低組成，其特徵在於在電感L上裝有一隻感應線圈L′，在L′的兩端接有一個負載R高。
2.根據權利要求1所述的感應式音頻分頻器，其特徵在於可以在負載R低的兩端接有一隻高中頻旁路電容C。
3.根據權利要求2所述的感應式音頻分頻器，其特徵在於可以在L′的一端串接一個電感L1，然後在電感L1上再裝有一個感應線圈L1′，在感應線圈L1′的兩端接有一個負載R高，同時在電感L1上接有一個負載R中。
4.根據權利要求3所述的感應式音頻分頻器，其特徵在於可以在負載R中的兩端接有一隻高頻旁路電容C1。
5.根據權利要求3所述的感應式音頻分頻器，其特徵在於還可以逐級在最後一級的電感Ln上裝上一隻感應線圈Ln′，同時在感應線圈Ln′的兩端接有一隻負載R/n＋1。
專利摘要一種感應式音頻分頻器，由電感L和負載R
文檔編號H04S5/02GK2261130SQ9623671
公開日1997年8月27日 申請日期1996年3月13日 優先權日1996年3月13日
發明者陳堅勝 申請人:陳堅勝