分音裝置的製作方法
2024-03-10 18:45:15
本發明與音訊的分頻有關，尤其是關於一種應用於揚聲器的複合式分音裝置。
背景技術：
傳統上，應用於揚聲器的分音裝置大致可分為兩大類：第一類是採用被動分頻方法的模擬式(Analog)分音裝置，而第二類則是採用主動分頻方法的數字式(Digital)分音裝置。
傳統的模擬式分音裝置採用被動分頻方法對聲音訊號進行分頻時所遭遇到的最大問題在於：分頻點不易調整以及分頻元件體積過大。至於傳統的數字式分音裝置採用主動分頻方法對聲音訊號進行分頻時所遭遇到的最大問題在於：對聲音訊號進行取樣時，由於取樣頻率仍有其極限，故相當容易出現取樣失真的現象，尤其是當聲音訊號的頻率範圍處於高頻時，這種取樣失真的現象更為嚴重。
舉例而言，如圖1所示，若傳統的數字式分音裝置採用主動分頻方法分別於時間t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7對原始聲音訊號WF1進行取樣，則將取樣點P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7連接而成的取樣聲音訊號WF2的波形明顯不同於原始聲音訊號WF1的波形，代表傳統的數字式分音裝置的取樣失真的現象相當嚴重，一般人都可輕易聽出揚聲器所播放的聲音明顯失真。因此，上述問題均亟待克服。
技術實現要素：
本發明提供一種分音裝置，以解決上述問題。
為了達到上述目的，第一方面，本發明提供一種分音裝置，耦接揚聲器。揚聲器至少包含第一揚聲單元及第二揚聲單元。第一揚聲單元與第二揚聲單元分別對應於第一音頻範圍與第二音頻範圍。第一音頻範圍高於第二音頻範圍。分音裝置包含輸入單元、第一分音單元及第二分音單元。輸入單元用以接收輸入訊號且輸入訊號為模擬聲音訊號。第一分音單元耦接於輸入單元與第一揚聲單元之間，第一分音單元用以對模擬聲音訊號進行分頻，以產生對應於第一音頻範圍的第一模擬聲音輸出訊號至第一揚聲單元。第二分音單元耦接於輸入單元與第二揚聲單元之間，第二分音單元用以先將模擬聲音訊號轉換為數字聲音訊號並對數字聲音訊號進行分頻產生對應於第二音頻範圍的數字聲音輸出訊號後，再轉換為對應於第二音頻範圍的第二模擬聲音輸出訊號並輸出至第二揚聲單元。
較佳的，該第一分音單元為模擬分音器，用以對該模擬聲音訊號進行被動分頻。
較佳的，該第一分音單元包含高通濾波器，並且該高通濾波器為電阻-電容高通濾波器、主動高通濾波器、切比雪夫高通濾波器或巴特沃斯高通濾波器。
較佳的，還包含：第一放大單元，耦接於該輸入單元與該第一分音單元之間，該第一放大單元用以將該輸入單元輸出的該模擬聲音訊號放大後再傳送至該第一分音單元。
較佳的，還包含：第一放大單元，耦接於該第一分音單元與該第一揚聲單元之間，該第一放大單元用以將該第一分音單元輸出的該第一模擬聲音輸出訊號放大後再傳送至該第一揚聲單元。
較佳的，還包含：第二放大單元，耦接於該第二分音單元與該第二揚聲單元之間，該第二放大單元用以將該第二模擬聲音輸出訊號放大後再傳送至該第二揚聲單元。
較佳的，該揚聲器還包含第三揚聲單元，該第三揚聲單元耦接該第二分音單元，該第三揚聲單元對應於第三音頻範圍，該第三音頻範圍低於該第一音頻範圍且異於該第二音頻範圍，該第二分音單元先將該模擬聲音訊號轉換為該數字聲音訊號並對該數字聲音訊號進行分頻產生對應於該第三音頻範圍的該數字聲音輸出訊號後，再轉換為對應於該第三音頻範圍的第三模擬聲音輸出訊號並輸出至該第三揚聲單元。
較佳的，還包含：第三放大單元，耦接於該第二分音單元與該第三揚聲單元之間，該第三放大單元用以將該第三模擬聲音輸出訊號放大後再傳送至該第三揚聲單元。
較佳的，該第二分音單元包含：模擬數字轉換單元、第二分音器以及數字模擬轉換單元。模擬數字轉換單元耦接該輸入單元，該模擬數字轉換單元用以將該模擬聲音訊號轉換為該數字聲音訊號。第二分音器耦接該模擬數字轉換單元，該第二分音器用以對該數字聲音訊號進行分頻，以產生對應於該第二音頻範圍的該數字聲音輸出訊號。數字模擬轉換單元耦接於該第二分音器與該第二揚聲單元之間，該數字模擬轉換單元用以將該數字聲音輸出訊號轉換為對應於該第二音頻範圍的該第二模擬聲音輸出訊號並輸出至該第二揚聲單元。
較佳的，該第二分音器為數字訊號處理器，用以對該數字聲音訊號進行主動分頻。
第二方面，本發明提供一種分音裝置，耦接揚聲器，該揚聲器包含第一揚聲單元及第二揚聲單元，該第一揚聲單元與該第二揚聲單元分別對應於第一音頻範圍與第二音頻範圍，該第一音頻範圍高於該第二音頻範圍，該分音裝置包含：輸入單元、第一分音單元以及第二分音單元。輸入單元用以接收輸入訊號且該輸入訊號為模擬聲音訊號；第一分音單元耦接該第一揚聲單元，該第一分音單元用以接收對應於該第一音頻範圍的第一模擬聲音輸出訊號並進行分頻後輸出至該第一揚聲單元；第二分音單元分別耦接該輸入單元、該第二揚聲單元及該第一分音單元，該第二分音單元用以先將該模擬聲音訊號轉換為數字聲音訊號並對該數字聲音訊號進行分頻產生對應於該第一音頻範圍的第一數字聲音輸出訊號與對應於該第二音頻範圍的第二數字聲音輸出訊號後，再分別轉換為對應於該第一音頻範圍的該第一模擬聲音輸出訊號與對應於該第二音頻範圍的第二模擬聲音輸出訊號，並將該第一模擬聲音輸出訊號及該第二模擬聲音輸出訊號分別輸出至該第一分音單元及該第二揚聲單元。
較佳的，該第一分音單元為模擬分音器，用以對該第一模擬聲音輸出訊號進行被動分頻並將分頻後的該第一模擬聲音輸出訊號輸出至該第一揚聲單元。
較佳的，該第一分音單元包含高通濾波器，並且該高通濾波器為電阻-電容高通濾波器、主動高通濾波器、切比雪夫高通濾波器或巴特沃斯高通濾波器。
較佳的，該第二分音單元包含數字訊號處理器，用以對該數字聲音訊號進行主動分頻。
較佳的，該揚聲器還包含第三揚聲單元，該第三揚聲單元耦接該第二分音單元，該第三揚聲單元對應於第三音頻範圍，該第三音頻範圍低於該第一音頻範圍且異於該第二音頻範圍，該第二分音單元對該數字聲音訊號進行分頻時亦產生對應於該第三音頻範圍的第三數字聲音輸出訊號並將該第三數字聲音輸出訊號轉換為對應於該第三音頻範圍的第三模擬聲音輸出訊號後，將該第三模擬聲音輸出訊號輸出至該第三揚聲單元。
第四方面，本發明提供一種分音裝置，耦接揚聲器，該揚聲器包含第一揚聲單元及第二揚聲單元，該第一揚聲單元與該第二揚聲單元分別對應於第一音頻範圍與第二音頻範圍，該第一音頻範圍高於該第二音頻範圍，該分音裝置包含：輸入單元、第一分音單元以及第二分音單元。輸入單元用以接收輸入訊號且該輸入訊號為數字聲音訊號；第一分音單元耦接該第一揚聲單元，該第一分音單元用以接收對應於該第一音頻範圍的第一模擬聲音輸出訊號並進行分頻後輸出至該第一揚聲單元；第二分音單元分別耦接該輸入單元、該第二揚聲單元及該第一分音單元，該第二分音單元用以先對該數字聲音訊號進行分頻產生對應於該第一音頻範圍的第一數字聲音輸出訊號與對應於該第二音頻範圍的第二數字聲音輸出訊號後，再分別轉換為對應於該第一音頻範圍的該第一模擬聲音輸出訊號與對應於該第二音頻範圍的第二模擬聲音輸出訊號，並將該第一模擬聲音輸出訊號及該第二模擬聲音輸出訊號分別輸出至該第一分音單元及該第二揚聲單元。
較佳的，該第一分音單元為模擬分音器，用以對該第一模擬聲音輸出訊號進行被動分頻並將分頻後的該第一模擬聲音輸出訊號輸出至該第一揚聲單元。
較佳的，該第一分音單元包含高通濾波器，並且該高通濾波器為電阻-電容高通濾波器、主動高通濾波器、切比雪夫高通濾波器或巴特沃斯高通濾波器。
較佳的，該第二分音單元包含數字訊號處理器，用以對該數字聲音訊號進行主動分頻。
較佳的，該揚聲器還包含第三揚聲單元，該第三揚聲單元耦接該第二分音單元，該第三揚聲單元對應於第三音頻範圍，該第三音頻範圍低於該第一音頻範圍且異於該第二音頻範圍，該第二分音單元對該數字聲音訊號進行分頻時亦產生對應於該第三音頻範圍的第三數字聲音輸出訊號並將該第三數字聲音輸出訊號轉換為對應於該第三音頻範圍的第三模擬聲音輸出訊號後，將該第三模擬聲音輸出訊號輸出至該第三揚聲單元。
與現有技術相比，本發明提供的分音裝置屬於複合式分音裝置，可結合模擬式被動分頻方法與數字式主動分頻方法各自的優點，當本發明的複合式分音裝置應用於揚聲器進行音訊的分頻時，不僅能夠有效改善傳統的模擬式被動分頻方法所遭遇到的分頻點不易調整及分頻元件體積過大等缺點，亦能夠有效解決傳統的數字式主動分頻方法所造成的高頻音訊取樣失真的問題，故本發明的複合式分音裝置可同時達到分頻點易調整、分頻元件體積縮小及高頻音訊取樣不會失真等具體功效，藉以克服現有技術所遭遇的種種問題。
附圖說明
圖1為繪示現有技術中的高頻聲音訊號取樣失真的示意圖；
圖2繪示本發明一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖；
圖3A至圖3D為本發明實施例提供的高通濾波器的電路結構圖示；
圖4繪示本發明另一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖；
圖5繪示本發明又一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖；
圖6繪示本發明再一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖。
具體實施方式
為使對本發明的目的、構造、特徵、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
根據本發明的一較佳具體實施例為一種分音裝置。於此實施例中，分音裝置耦接揚聲器，例如喇叭裝置。揚聲器至少包含兩個揚聲單元，其中一個揚聲單元所對應的音頻範圍高於另一個揚聲單元所對應的音頻範圍。
舉例而言，若揚聲器包含兩個揚聲單元，則該兩個揚聲單元可分別對應於高音與低音的音頻範圍；若揚聲器包含三個揚聲單元，則該三個揚聲單元可分別對應於高音、中音與低音的音頻範圍。
請參照圖2，圖2繪示根據此實施例中的分音裝置的功能方塊圖。如圖2所示，分音裝置1耦接揚聲器2。分音裝置1包含輸入單元10、第一分音單元11及第二分音單元12。揚聲器2包含第一揚聲單元21及第二揚聲單元22。其中，第一分音單元11耦接於輸入單元10與第一揚聲單元21之間；第二分音單元12耦接於輸入單元10與第二揚聲單元22之間。
需說明的是，此實施例中的揚聲器2的第一揚聲單元21與第二揚聲單元22分別對應於第一音頻範圍(高頻)與第二音頻範圍(非高頻)，並用以分別播放第一音頻範圍(高頻)與第二音頻範圍(非高頻)的聲音訊號。舉例而言，第一音頻範圍(高頻)可為3KHz～20KHz且第二音頻範圍(非高頻)可為20Hz～3KHz，但不以此為限。
輸入單元10用以接收輸入訊號。於此實施例中，輸入訊號為模擬聲音訊號SAIN。當輸入單元10接收到模擬聲音訊號SAIN時，輸入單元10會將模擬聲音訊號SAIN分別傳送至第一分音單元11及第二分音單元12。
當第一分音單元11接收到模擬聲音訊號SAIN時，第一分音單元11會對模擬聲音訊號SAIN進行模擬式的被動分頻處理，以產生對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1並將第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1輸出至對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元21。當對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元21接收到同樣對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1時，第一揚聲單元21即可播放第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1。
需說明的是，此實施例中的第一分音單元11為模擬分音器，用以對模擬聲音訊號SAIN進行被動分頻處理，以產生對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1。由於第一分音單元11所產生的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1對應於高頻的音頻範圍，故第一分音單元11可包含高通濾波器(High-pass filter)。
圖3A至圖3D為本發明實施例提供的高通濾波器的電路結構圖示。於實際應用中，第一分音單元11所包含的高通濾波器的電路結構可如同圖3A所示的電阻-電容高通濾波器(RC high-pass filter)電路、圖3B所示的主動高通濾波器(Active high-pass filter)電路、圖3C所示的切比雪夫高通濾波器(Chebyshev high-pass filter)電路、圖3D所示的巴特沃斯高通濾波器(Butterworth high-pass filter)電路或其他任何具有高通濾波功能的電路結構，並不以此為限。
詳細而言，如圖3A所示，電阻-電容高通濾波器(RC high-pass filter)電路由電阻R與電容C構成，其中電容C位於輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間且R耦接至電容C與輸出電壓Vout之間；如圖3B所示，主動高通濾波器(Active high-pass filter)電路由電阻R1和R2、電容C及比較器構成，其中電阻R1與電容C串接於比較器的負輸入端(－)與輸入電壓Vin之間，而電阻R2的一端耦接至輸出電壓Vout且另一端耦接至比較器的負輸入端(－)與電阻R1之間，至於比較器的正輸入端(+)則是接地。
如圖3C所示，切比雪夫高通濾波器(Chebyshev high-pass filter)電路由電容C1、C2、C3、C4、C5與電感L1、L2、L3、L4、L5、L6構成，其中電容C1、C2、C3、C4、C5串接於輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間，而電感L1的一端耦接於輸入電壓Vin與電容C1之間且另一端則接地、電感L2的一端耦接於電容C1與電容C2之間且另一端則接地、電感L3的一端耦接於電容C2與電容C3之間且另一端則接地、電感L4的一端耦接於電容C3與電容C4之間且另一端則接地、電感L5的一端耦接於電容C4與電容C5之間且另一端則接地、電感L6的一端耦接於輸出電壓Vout與電容C5之間且另一端則接地。
如圖3D所示，巴特沃斯高通濾波器(Butterworth high-pass filter)電路由電容C1、C2、C3、C4、C5、C6與電感L1、L2、L3、L4、L5構成，其中電容C1、C2、C3、C4、C5、C6串接於輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間，而電感L1的一端耦接於電容C1與電容C2之間且另一端則接地、電感L2的一端耦接於電容C2與電容C3之間且另一端則接地、電感L3的一端耦接於電容C3與電容C4之間且另一端則接地、電感L4的一端耦接於電容C4與電容C5之間且另一端則接地、電感L5的一端耦接於電容C5與電容C6之間且另一端則接地。
當第二分音單元12接收到模擬聲音訊號SAIN時，第二分音單元12會先將模擬聲音訊號SAIN轉換為數字聲音訊號SD並進行分頻產生對應於第二音頻範圍(非高頻)的數字聲音輸出訊號SDOUT後，再將數字聲音輸出訊號SDOUT轉換為對應於第二音頻範圍(非高頻)的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2並將第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2輸出至對應於第二音頻範圍(非高頻)的第二揚聲單元22。當對應於第二音頻範圍(非高頻)的第二揚聲單元22接收到同樣對應於第二音頻範圍(非高頻)的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2時，第二揚聲單元22即可播放第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2。
需說明的是，此實施例中的第二分音單元12包含有數字訊號處理器(Digital Signal Processor,DSP)，用以對數字聲音訊號SD進行主動分頻處理，以產生對應於第二音頻範圍(非高頻)的數字聲音輸出訊號SDOUT。
綜合上述可知：於此實施例中，由於對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元21所播放的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1由模擬分音器(第一分音單元11)對模擬聲音訊號SAIN進行模擬式的被動分頻處理而得，故可有效避免現有技術中的高頻音訊採用數字式的主動取樣所造成的取樣失真現象，至於對應於第二音頻範圍(非高頻)的第二揚聲單元22所播放的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2由數字訊號處理器(第二分音單元12)先將模擬聲音訊號SAIN轉換為數字聲音訊號SD並進行數字式的主動分頻處理後再進行數字-模擬轉換而得，故可有效避免現有技術中分頻點不易調整及分頻元件體積過大等缺點。
圖4繪示本發明另一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖。於此另一實施例中，如圖4所示，分音裝置1除了包含輸入單元10、第一分音單元11及第二分音單元12之外，分音裝置1還包含第一放大單元13、第二放大單元14及第三放大單元15。揚聲器2除了包含第一揚聲單元21及第二揚聲單元22之外，揚聲器2還包含第三揚聲單元23。第二分音單元12包含模擬-數字轉換單元(ADC)120、第二分音器122及數字-模擬轉換單元(DAC)124。
需說明的是，此實施例中的揚聲器2的第一揚聲單元21、第二揚聲單元22及第三揚聲單元23分別對應於第一音頻範圍(高頻)、第二音頻範圍(中頻)及第三音頻範圍(低頻)。舉例而言，第一音頻範圍(高頻)可為3KHz～20KHz；第二音頻範圍(中頻)可為100Hz～3KHz；第三音頻範圍(低頻)可為20Hz～100Hz，但不以此為限。
其中，第一放大單元13耦接於輸入單元10與第一分音單元11之間；第二放大單元14耦接於第二分音單元12與第二揚聲單元22之間；第三放大單元15耦接於第二分音單元12與第三揚聲單元23之間。模擬-數字轉換單元(ADC)120耦接輸入單元10；第二分音器122耦接於模擬-數字轉換單元(ADC)120與數字-模擬轉換單元(DAC)124之間；數字-模擬轉換單元(DAC)124分別耦接第二放大單元14及第三放大單元15。
當輸入單元10接收到模擬聲音訊號SAIN時，輸入單元10會將模擬聲音訊號SAIN分別傳送至第一放大單元13及第二分音單元12。
當第一放大單元13接收到模擬聲音訊號SAIN時，第一放大單元13會對模擬聲音訊號SAIN進行放大處理後傳送至第一分音單元11。接著，再由第一分音單元11對放大後的模擬聲音訊號SAIN進行模擬式的被動分頻處理，以產生對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1並將第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1輸出至對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元21。當對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元21接收到同樣對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1時，第一揚聲單元21即可播放第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1。
需說明的是，此實施例中的第一分音單元11為模擬分音器，用以對放大後的模擬聲音訊號SAIN進行被動分頻處理，以產生對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1。由於第一分音單元11所產生的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1對應於高頻的音頻範圍，故第一分音單元11可包含高通濾波器(High-pass filter)，並且高通濾波器的電路結構可以是圖3A所示的電阻-電容高通濾波器(RC high-pass filter)電路、圖3B所示的主動高通濾波器(Active high-pass filter)電路、圖3C所示的切比雪夫高通濾波器(Chebyshev high-pass filter)電路、圖3D所示的巴特沃斯高通濾波器(Butterworth high-pass filter)電路或其他任何具有高通濾波功能的電路結構，但不以此為限。
此外，於實際應用中，第一放大單元13不僅可設置於輸入單元10與第一分音單元11之間，亦可將第一放大單元13設置於第一分音單元11與第一揚聲單元21之間。也就是說，模擬聲音訊號SAIN可先由第一放大單元13進行放大處理後再由第一分音單元11進行被動分頻處理，抑或是模擬聲音訊號SAIN先由第一分音單元11進行被動分頻處理後再由第一放大單元13進行放大處理。
當第二分音單元12接收到模擬聲音訊號SAIN時，會先由模擬-數字轉換單元(ADC)120將模擬聲音訊號SAIN轉換為數字聲音訊號SD並由第二分音器122對數字聲音訊號SD進行主動分頻處理後產生對應於第二音頻範圍(中頻)的數字聲音輸出訊號SDOUT至數字-模擬轉換單元(DAC)124，再由數字-模擬轉換單元(DAC)124將數字聲音輸出訊號SDOUT分別轉換為對應於第二音頻範圍(中頻)的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3，並分別將第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3輸出至第二放大單元14及第三放大單元15。當第二放大單元14及第三放大單元15分別對第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3進行放大處理後，第二放大單元14及第三放大單元15會分別將放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及放大後的第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3輸出至對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元22及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元23。
當對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元22接收到同樣對應於第二音頻範圍(中頻)的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2時，第二揚聲單元22即可播放第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2。同理，當對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元23接收到同樣對應於第三音頻範圍(低頻)的第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3時，第三揚聲單元23即可播放第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3。
需說明的是，此實施例中的第二分音器122為數字訊號處理器(Digital Signal Processor,DSP)，用以對數字聲音訊號SD進行主動分頻處理，以產生數字聲音輸出訊號SDOUT。
圖5繪示本發明又一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖。於此實施例中，如圖5所示，分音裝置3耦接揚聲器4。分音裝置3包含輸入單元30、第一分音單元31、第二分音單元32、第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35。揚聲器4包含第一揚聲單元41、第二揚聲單元42及第三揚聲單元43，並且第一揚聲單元41、第二揚聲單元42及第三揚聲單元43分別對應於第一音頻範圍、第二音頻範圍及第三音頻範圍，其中第一音頻範圍高於第二音頻範圍且第二音頻範圍高於第三音頻範圍。第二分音單元32包含模擬-數字轉換單元(ADC)320、第二分音器322及數字-模擬轉換單元(DAC)324。
其中，模擬-數字轉換單元(ADC)320耦接輸入單元30；第二分音器322耦接於模擬-數字轉換單元(ADC)320與數字-模擬轉換單元(DAC)324之間；數字-模擬轉換單元(DAC)324分別耦接第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35；第一分音單元31耦接於第一放大單元33與第一揚聲單元41之間；第二放大單元34及第三放大單元35分別耦接第二揚聲單元42及第三揚聲單元43。
於實際應用中，第一放大單元33不僅可設置於數字-模擬轉換單元(DAC)324與第一分音單元31之間，亦可將第一放大單元33設置於第一分音單元31與第一揚聲單元41之間。也就是說，模擬聲音輸出訊號SAOUT1可先由第一放大單元33進行放大處理後再由第一分音單元31進行被動分頻處理，抑或是模擬聲音輸出訊號SAOUT1先由第一分音單元31進行被動分頻處理後再由第一放大單元33進行放大處理。
當第二分音單元32自輸入單元30接收到模擬聲音訊號SAIN時，會先由模擬-數字轉換單元(ADC)320將模擬聲音訊號SAIN轉換為數字聲音訊號SD並由第二分音器322對數字聲音訊號SD進行主動分頻處理後產生數字聲音輸出訊號SDOUT至數字-模擬轉換單元(DAC)324，再由數字-模擬轉換單元(DAC)324將數字聲音輸出訊號SDOUT分別轉換為對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1、對應於第二音頻範圍(中頻)的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3，並分別將第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1、第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3對應輸出至第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35。
接著，由第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35分別對第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1、第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3進行放大處理後，第一放大單元33會將放大後的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1輸出至第一分音單元31，而第二放大單元34及第三放大單元35會分別將放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3輸出至對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元42及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元43。
當第一分音單元31接收到放大後的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1時，第一分音單元31會對第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1進行模擬式的被動分頻，以產生分頻後的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1』輸出至對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元41，再由對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元41播放對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1』。
當對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元42及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元43分別接收到放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3時，對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元42及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元43即可分別播放放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3。
需要說明的是，對於圖5所示的分音裝置，在本發明的另一實施方式中，分音裝置也可以不包含上述第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35，此時，第二分音單元32耦接第一分音單元31，另僅是不對相應訊號進行放大處理，其餘對訊號的處理請結合圖5所示的實施例對應的描述，本發明在此不再贅述。
圖6繪示本發明再一實施例提供的分音裝置的功能方塊圖。於此實施例中，如圖6所示，若輸入單元30接收到的輸入訊號是數字聲音訊號SD，則第二分音單元32亦可僅包含第二分音器322及數字-模擬轉換單元(DAC)324，並由第二分音單元32對數字聲音訊號SD進行數字式的主動分頻處理產生數字聲音輸出訊號SDOUT至數字-模擬轉換單元(DAC)324。接著，由數字-模擬轉換單元(DAC)324將數字聲音輸出訊號SDOUT分別轉換為對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1、對應於第二音頻範圍(中頻)的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3，並分別將第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1、第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3輸出至第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35。
由第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35分別對第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1、第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3進行放大處理後，第一放大單元33會將放大後的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1輸出至第一分音單元31，而第二放大單元34及第三放大單元35會分別將放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3輸出至對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元42及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元43。
當第一分音單元31接收到放大後的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1時，第一分音單元31會對第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1進行模擬式的被動分頻，以產生分頻後的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1』輸出至對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元41，再由對應於第一音頻範圍(高頻)的第一揚聲單元41播放對應於第一音頻範圍(高頻)的第一模擬聲音輸出訊號SAOUT1』。
當對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元42及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元43分別接收到放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3時，對應於第二音頻範圍(中頻)的第二揚聲單元42及對應於第三音頻範圍(低頻)的第三揚聲單元43即可分別播放放大後的第二模擬聲音輸出訊號SAOUT2及第三模擬聲音輸出訊號SAOUT3。
需要說明的是，對於圖6所示的分音裝置，在本發明的另一實施方式中，分音裝置也可以不包含上述第一放大單元33、第二放大單元34及第三放大單元35，此時，第二分音單元32耦接第一分音單元31，另僅是不對相應訊號進行放大處理，其餘對訊號的處理請結合圖6所示的實施例對應的描述，本發明在此不再贅述。
相較於現有技術，本發明的分音裝置屬於複合式分音裝置，可結合模擬式被動分頻方法與數字式主動分頻方法各自的優點，當本發明的複合式分音裝置應用於揚聲器進行音訊的分頻時，不僅能夠有效改善傳統的模擬式被動分頻方法所遭遇到的分頻點不易調整及分頻元件體積過大等缺點，亦能夠有效解決傳統的數字式主動分頻方法所造成的高頻音訊取樣失真的問題，故本發明的複合式分音裝置可同時達到分頻點易調整、分頻元件體積縮小及高頻音訊取樣不會失真等具體功效，藉以克服現有技術所遭遇的種種問題。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明的範例。必需指出的是，已揭露的實施例並未限制本發明的範圍。相反地，在不脫離本發明的精神和範圍內所作的更動與潤飾，均屬本發明的專利保護範圍。