磁場耦合寬頻調節器的製作方法
2023-04-27 07:53:41
專利名稱：磁場耦合寬頻調節器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種音響音量調節器，特別涉及一種兼具電子管機與電晶體機優點的磁場耦合寬頻調節器。
如果要使輸出聲音獲得較佳甜美音質，則非電子管機莫屬因其聲音處理效果良好為眾所公認，但電子管機是使用真空管作為放大，在工作時推動4～8Ω的揚聲器會一直處於高電壓狀態，面對高壓絕緣上較困難，高熱量的能源損耗，壽命有限約3000～5000小時難以保養，功率不能大(功率與熱量成正比)，且造價昂貴以致推廣困難。
而且，大部分的放大器均是應用電容耦合方式來達成，除了整個頻響範圍不夠寬外，在信號的傳遞上亦會產生相位差，逐級的時間差異更使相位產生明顯變化，而造成輸出的聲音聽來不順。
總之，以現有技術，其聲音調控都是應用可變電阻來達成，雖然造價較低，但音質相對失真，而若要提高音質又得採用費用較高的電子管機電路方能達成，至今未有一完善的解決辦法出現，然而事實上對一些造價較高級的音響來說，如何設法提高其輸出音質確有其必要性。
此外，以往音響輸出在面對各種不同靈敏度的喇叭時，必須配設有不同的推力，一旦所用的喇叭更改時，並不能很快去做置換調適，必須重新計算改變推力，否則將會使輸出聲音無法協調，亦為其缺點之一。
有鑑於此，在經多方改進深入研究實驗後，終於研製成功本實用新型。
解決上述技術問題所採用的技術方案是這樣的一種磁場耦合寬頻調節器，主要裝設於音響音量控制電路的輸入端，其特徵是該音量控制電路的輸入端裝設一磁場耦合器，該磁場耦合器具有初級線圈和次級線圈，兩線圈間具有可調的間隙，間隙內穿設一以調控磁阻抗大小而達到控制音量的調杆；該磁場耦合器的初級線圈，多圈高阻抗為50Ω～5kΩ，與信號源形成良好匹配；該信號源的電壓壓縮為1/2～1/10的小電壓，同時電流則變大為2～10倍；該磁場耦合器後方可串接一耦合級、一放大級及另一耦合級，其放大過程均在低壓下進行電壓電流一起放大，該音響中8Ω的揚聲器推至100W僅需28.3V；該音響輸出端亦連設一磁場耦合器，將整個電路輸入與輸出信號全都採用磁耦合方式及利用集膚效應來控制高低頻的響應平衡，其輸出寬頻傳輸可達到5～200kHz；該音響輸出所設電路的磁場耦合器，分設成兩個串接的模組，並讓其兩模組由選自多個電壓放大比相同，電流放大比不同者以相乘倍率互相搭配組成；該個體線圈模組共有三種規格，其電流放大比分別設為1∶2∶3，應用搭配組合出1倍、2倍、3倍、4倍、6及9倍不同音信壓縮放大比率。
本實用新型是一種磁場耦合寬頻調節器，其主要是將音響原來信號輸入控制音量的可變電阻改由一磁場耦合器來達成，其中該磁場耦合器，具有初級線圈和次級線圈，兩線圈間具有可調的間隙，間隙內並穿設可調控的調杆；由此調控磁阻抗大小而達到控制音量，使用低壓放大而節約能源並降低製造成本，同時又可製造出聲音甜美如電子管機，推動功率如電晶體機的理想音響放大器，從而解決了使其兼具電子管機與電晶體機的優點，而獲得一種甜美的、低成本、高音質、寬頻傳輸效果的技術問題。
本實用新型結構簡單，是有關音響音量控制上的改進，是一種讓聲音甜美，以磁場耦合來控制輸入及輸出信號，以達到寬頻傳輸效果(5～200kHz)，用磁阻抗改變放大率來調整音量的設計，使同時兼具電子管機與電晶體機優點的磁場耦合寬頻調節器；同時可將輸出信號也採用磁場耦合方式來控制，以產生一種低成本高音質，寬頻傳輸效果可達到5～200kHz的輸出音響；並進一步將磁場耦合設計成多個不同放大比率的模組，使其可搭配簡易的置換面對各式不同靈敏度喇叭時，均能取得大小適當的輸出推力，而具經濟實用性。
實施時，該磁場耦合器1後方可串接一耦合級21、一放大級22及另一耦合級23，又其磁場耦合器1的初級線圈11，多圈高阻抗為50Ω～5kΩ，使與信號達到良好的匹配，同時在次級線圈12可得到等比例縮小的低電壓和等比例放大的電流，即是密度極高的音樂信號，如同電子管機的輸出變壓器同樣效果，再經由電晶體放大信號後則可得到如電子管機豐潤甜美的聲音，同時可以得到大的輸出功率。
由於本設計於信號源輸入的第一時間不是用可變電阻VR，而用磁場耦合方式，故能將信號源的電壓壓縮為1/2～1/10的小電壓，同時電流則變大為2～10倍，高密度的音樂信號源，並將無用的直流部分過濾，再由電晶體機設計的前後級同時將電壓和電流一起放大，達到可以推動揚聲器的足夠電壓，僅需28.3V即可簡單的將8Ω的揚聲器推至100W，而且最大的優點是所有放大電路的過程都在低壓下進行，不會有已知電子管機高壓絕緣不良的安全顧慮，也不會有可變電阻接觸不良時產生的噪音。
較佳的應用可如圖3所示，在其輸出端亦連設一磁場耦合器5，將整個電路輸入與輸出信號全都採用磁耦合方式及利用高頻集膚效應來控制達到高低頻的響度平衡，如此除可使其聲音信號具有上述的優點外，整個放大輸出又可不用電容耦合，而以線圈將前面所有IC放大及電晶體放大時非信號的直流與雜波通通濾除，只放大所要的聲音交流信號，故使音響輸出上獲得絕佳的音質，寬頻傳輸效果可達到5-200kHz，以廣泛的適用於DVD、SACD等現代影音設備，尤其值得一提的是經實體製作發現這種有效的改進電路，在輸出上竟可比已知產品省電達50％以上使用較為節約能源，且即使機器連續開啟長達4～5天也不會產生機體過熱現象。
另外，請參閱圖4所示，本實用新型亦可將所設輸出電路及磁場耦合器5拆分，而設成兩串聯的各自擁有獨立線圈的電路模組15及16，讓模組15、16電流放大比有1∶2∶3三種規格，但電壓放大比都一樣，使其在應用時可以很靈活的調配組合，如圖5所示相乘出1倍、2倍、3倍、4倍、6倍及9倍等多種不同音信壓縮放大比率，使簡單的選擇調配後，即可供各式不同高低靈敏度的喇叭使用，以取得最適當的推力。
歸納上述，本設計因信號源充分利用，使用低壓放大而可達到節約能源減低製造成本，同時又可製造出聲音甜美如電子管機，推動功率如電晶體機的理想音響放大器，其中使用磁耦合方式雖然花費上會比可變電阻稍貴些，但在音質處理效果上卻可具有顯著的進步，而且造價與電子管機相較無異天壤之別，所獲得的音響效果又不會較差，後續的信號處理亦較為簡單且安全性高，使用壽命亦可明顯增長，故對一些造價較高的高級音響而言，即使用磁耦合方式會比可變電阻增加少許的零件成本，但在整體來說幾乎不受影響，但在音響輸出的音質上確實可獲得明顯有效的增益，畢竟還是十分值得。
以上為本實用新型較佳實施例的說明，凡精於此項技藝者可依據上述的說明作其它種種的改進，但這些改變仍屬於本實用新型精神及所界定的專利範圍中。
綜上所述，可使熟知本項技藝者，明了本實用新型的確可達到前述的目的，具有產業上的利用價值，且符合實用新型專利各要件，故依法提出實用新型專利申請。
權利要求1.一種磁場耦合寬頻調節器，主要裝設於音響音量控制電路的輸入端，其特徵是該音量控制電路的輸入端裝設一磁場耦合器，該磁場耦合器具有初級線圈和次級線圈，兩線圈間具有可調的間隙，間隙內穿設一以調控磁阻抗大小而達到控制音量的調杆。
2.根據權利要求1所述的磁場耦合寬頻調節器，其特徵是該磁場耦合器的初級線圈，多圈高阻抗為50Ω～5kΩ，與信號源形成良好匹配。
3.根據權利要求2所述的磁場耦合寬頻調節器，其特徵是該信號源的電壓壓縮為1/2～1/10的小電壓，同時電流則變大為2～10倍。
4.根據權利要求2所述的磁場耦合寬頻調節器，其特徵是該磁場耦合器後方可串接一耦合級、一放大級及另一耦合級，其放大過程均在低壓下進行電壓電流一起放大，該音響中8Ω的揚聲器推至100W僅需28.3V。
5.根據權利要求4所述的磁場耦合寬頻調節器，其特徵是該音響輸出端亦連設一磁場耦合器，將整個電路輸入與輸出信號全都採用磁耦合方式及利用集膚效應來控制高低頻的響應平衡，其輸出寬頻傳輸可達到5～200kHz。
6.根據權利要求5所述的磁場耦合寬頻調節器，其特徵是該音響輸出所設電路的磁場耦合器，分設成兩個串接的模組，並讓其兩模組由選自多個電壓放大比相同，電流放大比不同者以相乘倍率互相搭配組成。
7.根據權利要求6所述的磁場耦合寬頻調節器，其特徵是該個體線圈模組共有三種規格，其電流放大比分別設為1∶2∶3，應用搭配組合出1倍、2倍、3倍、4倍、6及9倍不同音信壓縮放大比率。
專利摘要一種磁場耦合寬頻調節器,主要裝設於音響音量控制電路的輸入端,其特徵是該音量控制電路的輸入端裝設一磁場耦合器,該磁場耦合器具有初級線圈和次級線圈,兩線圈間具有可調的間隙,間隙內並穿設一可調控的調杆;由調控磁阻抗大小而達到控制音量,使用低壓放大而節約能源並降低製造成本,同時又可製造出聲音甜美如電子管機,推動功率如電晶體機的理想音響放大器,而達到低成本、高音質、寬頻傳輸效果的功效,而具經濟實用性。
文檔編號H04B1/06GK2514559SQ01278510
公開日2002年10月2日 申請日期2001年12月14日 優先權日2001年12月14日
發明者莊伯安 申請人:莊伯安