聲音合成兼頻帶限制電路以及低音提升電路的製作方法

2023-05-14 04:28:56 1

專利名稱：聲音合成兼頻帶限制電路以及低音提升電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及電視接收機及立體聲裝置等的音頻裝置的聲音處理系統使用的低音提升電路，特別是涉及把左、右聲道的聲音信號合成後，從該合成聲音中提取出低頻成分的聲音合成兼頻帶限制電路。
原來的方法是從電視接收機及立體聲裝置等輸出的聲音進行低頻提升後得到完好的聲音輸出。圖3是原有的具有聲音信號的低頻提升功能的低音提升電路的電路圖，其中1是輸入左聲道聲音信號50L的輸入端，2是輸入右聲道聲音信號50R的輸入端。從輸入端1、2輸入的左右聲道的聲音信號50L，50R分別輸入到加法器4、5的同時，被輸入到聲音合成電路6，這個聲音合成電路6把被輸入的左右聲道信號50L，50R合成為單聲道信號51，然後把它輸出到帶通濾波器7，因為帶通濾波器7僅通過未示出的左右揚聲器的低頻諧振頻率(Fo)附近的低頻段的聲音信號，所以從帶通濾波器7隻輸出前述單聲道聲音信號的低頻段成分52，並把它輸入到加法器4，5。
這樣，加法器4把來自帶通濾波器7的低頻聲音信號52加在左聲道聲音信號50L上，並把得到的聲音信號輸出到輸出端8，同時，加法器5把來自帶通濾波器7的低頻聲音信號52加到右聲道50R上，並輸出到輸出端9。從而由加法器4，5到如圖4的b所示的頻率特性的聲音信號，如圖4所示，相對於沒有疊加來自帶通濾波器7的低頻聲音信號52的情況的頻率特性a，由加法器4，5得到的聲音信號具有在前述揚聲器的F。附近的聲音低頻成分被提升的頻率特性b。
圖5是圖3所示的聲音合成電路的具體電路圖，左、右聲道的聲音信號50L、50R經電阻Ra、Rb輸入到運算放大器61的倒相輸入端，所以，左右聲道的聲音信號被合成後，由運算放大器61輸出成為單聲道信號的合成聲音信號51。
如果用圖3所示的這種原來的低音提升電路，雖然它的優點是不設置低音用的第3個揚聲器而只用左右聲道揚聲器就可以簡單地提升低音，但是因為必須要有聲音合成電路和帶通濾波器7，所以其缺點是電路規模大，電路成本高。
如上所述，僅用左、右聲道的揚聲器就可以進行低音提升的原來的低音提升電路，是把左、右聲道的聲音信號合成所得到的單聲道聲音信號的低頻成分加在前述左右聲道的輸入聲音信號上，所以必須有得到前述單聲道信號的聲音合成電路和分離前述低頻成分的帶通濾波器，這就使電路規模變大，從而存在電路成本高的缺點。
本發明的目的是克服上述缺點，提供一種把左、右聲道的聲音信號合成為單聲道信號之後再從單聲道信號中分離出低頻成分的電路結構簡單、低廉的聲音合成兼頻帶限制電路和低頻提升電路。
本發明的聲音合成兼頻帶限制電路設置有具有非倒相輸入端、倒相輸入端和輸出端，並且在前述輸出端與非倒相輸入端之間連接有RC有源濾波器的放大器;通過一端接在第1聲音信號輸入端的第1阻抗(R1L)和一端接在第2聲音信號輸入端的第2阻抗(R1R)分別向前述放大器的非倒相輸入端供給第1，第2聲音信號的裝置;以及第1、第2阻抗的另一端和基準電位點之間連接的第3阻抗(R3)。其中，從前述放大器的輸出端取出把前述第1，第2聲音信號合成且限制了頻帶的輸出信號。
本發明的低頻提升電路設置有把左聲道的聲音信號供給權利要求1記載的聲音合成兼頻帶限制電路的前述第1聲音信號輸入端，同時把右聲道的聲音信號供給前述第2聲音信號輸入端，而從前述輸出端取出左右聲道的聲音信號合成且進行了頻帶限制的低頻輸出信號的裝置;
把來自前述聲音合成兼頻帶限制電路的前述輸出信號加到前述左聲道的聲音信號上的第1加法器;以及把來自前述聲音合成兼頻帶限制電路的前述輸出信號加到前述右聲道的聲音信號上的第2加法器。該低音提升電路從前述第1，第2加法器得到低音提升了左右聲音輸出信號。
本發明的聲音合成兼頻帶限制電路中，帶通濾波器由含有放大器和RC電路的RC有源濾波器構成，而從來自前述放大器的單一輸入端的聲音信號分離出規定頻帶的信號成分，再從前述放大器的輸出端把它輸出。阻抗R1L、R1R共同連接在前述放大器的單一的輸入方，阻抗RO的一端接在前述單一的輸入方，另一端接地。且前述兩隻阻抗R1L接在低阻抗的左聲道聲音信號輸出端，前述阻抗R1R接在低阻抗的左聲道的聲音信號輸出端。這樣，由於阻抗R1L、R1R的一端接在一起，所以由阻抗R1L、R1R的另一端輸入的左右聲道的聲音信號先合成為單聲道信號再輸入到前述放大器中，但是，由於阻抗R1L、R1R的聲音信號輸入端是低阻抗的，從阻抗R1L一側看的話，輸入阻抗為1/(1/R1L+1/R3)，而從阻抗R1R一側看，輸入阻抗為1/(1/R1R+1/R3)，如果R1L＝R1R，那麼前述兩側的輸入阻抗相等，且對於左右聲道的聲音信號來說由於包含有其餘的放大器和RC電路的RC有源濾波器構成為同一特性的帶通濾波器，所以可以得到左右聲道的聲音信號合成及對該合成信號進行頻帶限制的與原來的帶通濾波器大體同樣簡單的電路。
在本發明的低音提升電路中，第1加法器把從前述聲音合成兼頻帶限制電路輸出的低頻段成分加在輸入到前述聲音合成兼頻帶限制電路的左聲道聲音信號上，第2加法器將其加到輸入前述聲音合成兼頻帶限制電路的右聲道聲音信號上。從第1，第2加法器得到低音提升了的左右聲道的聲音信號，而由於使用了具有與原來的帶通濾波器大體同樣簡單的電路的聲音合成兼頻帶限制電路，所以可以使電路規模小而成本低。
以下參照


本發明的一個實施例。
圖1是表示本發明的低音提升電路的一個實施例的電路圖。
圖2是表示圖1的聲音合成兼頻帶限制電路的詳細實例的電路圖。
圖3是表示原來的低音提升電路之一例的電路圖。
圖4表示的是圖3所示的低音提升電路的頻率特性曲線。
圖5是圖3所示的聲音合成電路的詳細電路圖。
圖1是本發明的低音提升電路一實施例的方框圖。1是左聲道聲音信號50L的輸入端、2是右聲道的聲音信號50R的輸入端、3是把左右聲道的聲音信號50L、50R合成為單聲道聲音信號51並且把該單聲道聲音信號51的低頻段成分52單獨分離出來再輸出的聲音合成兼頻帶限制電路、4是把低頻成分52加到右聲道聲音信號50L的加法器、5是把低頻成分52疊加到右聲道聲音信號50R的加法器、8是輸出低音提升後的左聲道聲音信號的輸出端、9是輸出低音提升後的右聲道聲音信號的輸出端。
下面說明本實施例的操作，把從輸入端1輸入的左聲道聲音信號50L輸入到加法器4和聲音合成兼頻帶限制電路3，從輸入端2輸入的右聲道聲音信號50R輸入加法器5和聲音合成兼頻帶限制電路3。聲音合成兼頻帶限制電路3把左、右聲道的聲音信號50L、50R合成為單聲道聲音信號後，把該單聲道信號的低頻成分52分離出來輸出到加法器4、5。加法器4把前述低頻成分52加到左聲道聲音信號50L上，把所得到的低音增強了的聲音信號輸出到輸出端8。加法器5把前述低頻成分52加到右聲道聲音信號50R上，把所得到的低音提升後的聲音信號送到輸出端9。由輸出端8、9輸出的低音提升後的左右聲道信號用來示出的功率放大器進行功放後，由未示出的左右聲道揚聲器輸出。
下面參照附圖3就上述的聲音合成兼頻帶限制電路3的詳細動作加以說明。圖2是圖1的聲音合成兼頻帶限制電路3的詳細電路圖。在該電路中，阻抗R3的值滿足下式1/(1/R1+1/R3)＝R2……(1)從輸入端1輸入左聲道聲音信號50L時，由於輸入端2是低阻抗，所以從該輸入端1向內部看時的輸入阻抗基本可等效為輸入端2-一側的阻抗R1和阻抗R3的並連阻抗，即為(1)式的關係，該阻抗為R2。同樣，由於輸入端1是低阻抗，所以從輸入端2向內部看去的輸入阻抗等效為輸入端1一側的阻抗R1和阻抗R3的並連阻抗，即為(1)式得到的阻抗R2。因此，由輸入端1、2輸的左、右聲道的聲音信號50L、50R被合成為一個聲道的單聲道信號後，經電容器C輸入到運算放大器31的倒相輸入端。該單聲道信號只是具有由運算放大器31和電容器C和阻抗R電路所確定的頻帶成分，然後由運算放大器31從輸出端32輸出。
在此，如上所述，因為從輸入端1，2向內看的輸入阻抗都是R2，所以由上述運算放大器31和電容器C及阻抗R構成的帶通濾波器的中心頻率fo和帶通濾波器的信號通帶B表示如下R＝1/(2πR1XC)……(1)fo2＝1/(8π2R1XC2)×｛(1/R1+1/R2)｝……(2)這樣，由於未圖示的左右聲道用的揚聲器的低頻諧振頻率Fo和(1)式所示的上述帶通濾器的中心頻率Fo基本上是一致的，所以用圖2的電路可以在前述揚聲器輸出的聲音信號低頻段衰減部分中分離出為提升低音的低頻成分。
若按照本實施例，由於用圖2所示的聲音合成兼頻帶限制電路3進行左右聲道聲音信號50L、50R的聲音合成，兼行從該合成信號中的低頻成分的分離，而且具有和原來必需的帶通濾波器大體同樣的電路規模，所以可以省略原來必需的圖5所示的那種聲音合成電路，從而使電路規模縮小，電路成本降低。
如上所述，按照本發明的聲音合成兼頻帶限制電路以及低音提升電路，可以用比原來簡單且便宜的電路把左右聲道的聲音信號合成為單聲道信號，再從單聲道信號分離出低頻成分。
權利要求
1.一種聲音合成兼頻帶限制電路，包括有非倒相輸入端、倒相輸入端和輸出端，且前述輸出端和前述非倒輸入端之間連接有RC有源濾波器的放大器；通過一端接在第1聲音信號輸入端的第1阻抗(R1L)和一端接在第2聲音信號輸入端的第2阻抗(R1R)把第1，第2聲音信號分別提供給前述放大器的非倒相輸入端的裝置；以及前述第1、第2阻抗的另一端和基準電位點之間連接的第3阻抗(R3)；該電路從前述放大器的輸出端取出前述第1，第2聲音信號合成且頻帶被限制的輸出信號。
2.一種低音提升電路，設置有把左聲道聲音信號供給權利要求1的聲音合成兼頻帶限制電路的前述第1聲音信號輸入端，同時把右聲道聲音信號供給前述第2聲音信號輸入端後，從前述輸出端取出左右聲道聲音信號合成且頻帶被限制了的低頻段輸出信號的裝置;把前述聲音合成兼頻帶限制電路輸出的信號加到前述左聲道聲音信號的第1加法裝置;和把前述聲音合成兼頻帶限制電路輸出的信號加到前述右聲道聲音信號的第2加法裝置;該電路由第、第2加法裝置得到低音提升3的左、右聲道聲音輸出信號。
全文摘要
在本發明中，聲音合成兼頻帶限制電路3把從輸入端1，2輸入的左右聲道聲音信號50L，50R合成為單聲道信號後，從該單聲道信號中分離出低頻段成分，再在加法器4，5中把它加到左右聲道的聲音信號50L，50R中進行左右聲道的聲音信號的低頻提升。但是，由於聲音合成兼頻帶限制電路3與原來用於該部分的帶通濾波器存基本同樣的電路規模，所以可以省略原來的低頻提升電路中所必須的左右聲道的聲音合成電路，從而可以縮小電路規模，降低電路成本。
文檔編號H03H11/12GK1102920SQ94108620
公開日1995年5月24日 申請日期1994年7月27日 優先權日1993年7月27日
發明者村松泰弘 申請人:株式會社東芝