CN100566459C - 多声道扬声器系统及其连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多声道扬声器系统及其布线装置。根据本发明实施例的用于多声道扬声器系统的布线装置包括串行音频信号电路和多个音频信号分离电路。串行音频信号电路SAC通过合成由模拟音频信号产生电路产生的多个模拟信号产生单独的串行数字音频信号，并输出该串行数字音频信号。音频信号分离电路接收串行数字音频信号，分离对应的数字信号，并将分离的数字信号转换成模拟信号。因此，可以通过一条单独串联导线或至少两条并联导线将多个扬声器连接到串行音频信号电路SAC。

Description

多声道扬声器系统及其连接系统

技术领域

本发明涉及多声道扬声器系统及其布线装置，特别涉及可以应用在各种具有多声道和对应扬声器的音频系统中的多声道扬声器系统及其布线装置，从而简化系统结构，而且更便于使用。

背景技术

近来，已经出现了各式各样的多声道音频系统。

例如，像CD播放器、MP3播放器、DVD播放器和HDTV等受到高端用户青睐的多声道音频系统，已经在大众场所得到了广泛的应用。

特别地，多声道系统所提供的优质多声道音响效果和DVD播放器所拥有的清晰视觉效果，让家庭影院系统变得越来越普及。

另外，音频效果对于像DVD播放系统或更高水平的媒体来说是非常重要的，这类系统让听众感觉到身临其境，因此迅速普及，代替了传统的音频系统和播放设备。

这类音频系统，特别是像DVD播放器的多声道音频系统，具有多个音频通道，它们之间具有电平差，每个扬声器通过导线连接到音响主机。

例如，包括低音扬声器的5.1声道扬声器系统具有六个扬声器：右前置扬声器、左前置扬声器、中置扬声器、低音扬声器、左后置扬声器和右后置扬声器。为了在5.1声道扬声器系统中获得最佳的音频效果，这六个扬声器必须合理布局，特别是后方的左右两个扬声器必须布置在用户的后面或侧面，这样它们才能远离音响设备主体。

这类具有多声道的音频扬声器系统存在以下几个重要问题。

如图1所简略示出的那样，为了将六个扬声器都布置在一个房间内，需要六套导线分别将中置扬声器CS、低音扬声器W、右前置扬声器FR、左前置扬声器FL、右后置扬声器RR和左后置扬声器RL连接到音响主机A的p1、p2、p3、p4、p5和p6音频输出端子，音响主机A通常放置在房间R的相对例如听众的用户H的前墙的中间部分。

由于用户要想对扬声器进行这种布线是很困难的，专业布线可能会增加额外的费用，而且暴露的导线也会破坏房间的美观。另外，由于每个扬声器必须与音响主机上相应的输出端子相连，因此可能会导致布线混乱，而且重新布线既困难又费事。基于以上原因，当布置多声道扬声器系统时，布线就成了一个难办的环节。

为了解决布线混乱的问题，通常将扬声器的输出端子形成为不同颜色，但是将扬声器端子的对应颜色完全搞清楚也不是很容易。所以，在房间布局改变的情况下，就算布线保持原样也不可能获得最理想的音响效果。

特别地，对于布置在用户房间里面对音响主机的用户座椅(例如沙发)后面的后扬声器的布线来说，很难将它们隐藏起来，因此通常将这些它们藏在地板下面或是连接到天花板。

因为要将分离的模拟信号发送到每个扬声器，所以这些问题不可避免。

因此，多声道扬声器的布线破坏了美观，而且导线变长，从而增加了导线的电阻，降低了扬声器的输出，损坏了音响效果。

发明内容

根据本发明实施例的多声道扬声器系统及其布线装置的目的是通过单独导线将多声道扬声器连接到音响主机，从而易于布线并且增加美观程度。

另外，本发明的实施例能通过防止由于电阻变化引起的输出功率和音响效果下降而提高性能，这里电阻变化是由于多条导线引起的。

为了实现上述目标，本发明提供了一种多声道扬声器系统的布线装置，该多声道扬声器系统通过连接音响主机和多个扬声器操作具有不同声音范围信号值的多个扬声器，该布线装置包括：

串行音频信号电路SAC；和

在多个扬声器的每一个中提供的音频信号分离电路ADC，

其中该串行音频信号电路SAC包括：

模拟/数字转换器A/D，用于将音响主机产生的多个模拟信号转换成数字信号，

多声道控制信号合成器SC，用于将多个数字信号合成为单独的数字音频信号，

时钟发生器CG，用于为合成的数字音频信号提供参考时钟，

数字信号合成器DG，用于根据由时钟发生器产生的参考时钟同步每个数字音频信号，

串行信号输出部件SO，用于将同步的数字音频信号转换成串行数字音频信号并输出该串行数字音频信号，和

从串行信号输出部件SO延伸出来的单独导线；

其中该音频信号分离电路ADC包括：

多声道分离器，用于从输入串行数字音频信号中分离对应于由时钟发生器CG产生的参考时钟的数字信号，和

数字/模拟转换器D/A，用于将分离的数字信号转换成模拟信号。

较佳地，多个扬声器通过至少两条并联导线或者一条单独导线与串行信号输出部件SO相连。

还较佳地，串行音频信号电路SAC位于音响主机A内，音频信号分离电路ADC位于多个扬声器的每一个中。

较佳地，串行音频信号电路SAC形成为与音响主机A分离的单元并安装在音响主机上，音频信号分离电路ADC形成为与扬声器分离的单元并安装在扬声器上。

根据本发明实施例的一种多声道扬声器系统包括：

多个扬声器；

具有模拟音频信号产生电路的音响主机，该模拟音频信号产生电路用于产生操作多个扬声器的多个模拟信号；

串行音频信号电路，用于通过合成由该模拟音频信号产生电路产生的多个模拟信号，产生单独的串行数字音频信号；和

多个音频信号分离电路，该多个音频信号分离电路的数目对应于多个扬声器的数目，该音频信号分离电路接收由串行音频信号电路产生的串行数字音频信号，并分离对应的数字信号，将分离的数字信号转换成模拟信号，

其中该串行音频信号电路包括：

模拟/数字转换器，用于接收来自音频信号产生电路的多个模拟信号，并将该模拟信号分别转换成数字信号，

多声道控制信号合成器，用于将该数字信号合成为单独的数字信号，

时钟发生器，用于为合成的数字信号提供各自参考时钟，

数字信号合成器，用于响应于时钟发生器所产生的参考时钟同步每个数字信号，

串行信号输出部件，用于将同步的数字信号转换成串行数字音频信号，

其中该音频信号分离电路包括：

多声道分离器SD，用于从通过导线输入的串行数字音频信号中分离对应于各自扬声器的数字信号，和

数字/模拟转换器，用于将分离的数字信号转换成模拟信号。

较佳地，多个扬声器通过至少两条并联导线或一条单独导线与串行数字信号发生器相连。

较佳地，串行音频信号电路位于音响主机A内，音频信号分离电路位于每个扬声器内。

还较佳地，串行音频电路形成为与音响主机分离的单元并安装在音响主机上，音频信号分离电路形成为与扬声器分离的单元并安装在扬声器上。

附图说明

图1是常规多声道扬声器系统的布线的框图。

图2是根据本发明一个实施例的多声道扬声器系统及其布线装置的框图。

图3是根据本发明一个实施例的多声道扬声器系统及其布线装置的另一个示例的框图。

图4是应用到音响主机电路的电路的框图，该电路用于实现根据本发明实施例的多声道扬声器系统及其布线装置。

图5是应用到扬声器电路的辅助电路的框图，该辅助电路用于实现根据本发明该实施例的多声道扬声器系统及其布线装置。

图6A、图6B和图6C示出了用于实现布线装置的方法的示例，该布线装置用于根据本发明该实施例的多声道扬声器系统。

具体实施方式

下面参考附图详细说明根据本发明的较佳实施例。

图2是根据本发明一个实施例的多声道扬声器系统及其布线装置的框图；图3是根据本发明一个实施例的多声道扬声器系统及其布线装置的另一个示例的框图；图4是应用到音响主机电路的电路的框图，该电路用于实现根据本发明该实施例的多声道扬声器系统及其布线装置；图5是应用到扬声器电路的辅助电路的框图，该辅助电路用于实现根据本发明该实施例的多声道扬声器系统及其布线装置；图6A、图6B和图6C示出了用于实现布线装置的方法的示例，该布线装置用于根据本发明该实施例的多声道扬声器系统。

如图所示，用于根据本发明实施例的多声道扬声器系统的布线装置可以通过如下方式实现：在音响主机A的电路AC上增加生成串行数字音频信号的串行音频信号电路SAC，并且在中置扬声器CS、低音扬声器W、右前置扬声器FR、左前置扬声器FL、右后置扬声器RR和左后置扬声器RL的每一个的放大电路或整流电路上增加音频信号分离电路ADC。

如图6A、图6B和图6C所示，在音响主机A的电路AC中提供的能产生串行数字音频信号的串行音频信号电路SAC，可与形成音响主机A的电路AC的印刷电路板PCB一体地形成(图6A)，可形成单独的印刷电路板PCB并安装在音响主机A上(图6B)，或形成为例如单独的盒型单元的单元形式的连接部件M，并安装在音响主机A上(图6C)。

因此，多声道扬声器系统及其布线装置能够容易地应用在现有音频系统上。

另外安装在中置扬声器CS、低音扬声器W、右前置扬声器FR、左前置扬声器FL、右后置扬声器RR和左后置扬声器RL的放大电路或整流电路上的音频信号驱动电路ADC，可以结合在扬声器内，或者形成为单独的连接盒，以直接应用到现有扬声器系统。

随后将参考图4和图5详细介绍串行音频信号电路SAC和音频信号分离电路ADC。

尽管在框图中示出了串行音频信号电路SAC和音频信号分离电路ADC，但是本领域普通技术人员能得到各种等同电路或软件，这些等同电路或软件依然落入本发明的精神和范围。

串行音频信号电路SAC还可以在电路板上实现。

音响主机A的电路AC中产生的模拟音频信号a1、a2、a3、a4、a5和a6，被输入到串行音频信号电路SAC的模拟/数字转换器A/D中。当串行音频信号电路SAC被形成为与音响主机A分离的设备时，模拟信号a1、a2、a3、a4、a5和a6通过常规音频输出端子p1、p2、p3、p4、p5和p6被输入到模拟/数字转换器A/D中。

模拟/数字转换器A/D将a1、a2、a3、a4、a5和a6的每个模拟信号转换成数字音频信号。通过多声道控制信号合成器SC将转换后的数字音频信号合成为单独的数字信号。

然后将单独的数字信号关于参考时钟同步，该参考时钟由数字信号合成器DG的时钟发生器为每一个数字音频信号生成。

通过串行信号输出部件SO将由数字信号合成器DG同步的数字信号转换成串行的数字音频信号，然后经过输出导线P将该数字音频信号输出到扬声器。如果需要，串行信号输出部件SO可放大信号。

中置扬声器CS、低音扬声器W、右前置扬声器FR、左前置扬声器FL、右后置扬声器RR和左后置扬声器RL的每一个中提供的音频信号分离电路ADC，利用多声道分离器SD将对应扬声器中重放的数字信号分开，该数字信号来自通过导线P输入的串行数字音频信号。例如，串行数字音频信号包括对应于每个扬声器的固有数目信息，而且多声道分离器SD能够分离来自串行数字音频信号的对应于每个扬声器的数字信号。

每个扬声器中被分离的数字信号被转换成模拟信号。如果需要，可以先放大该模拟信号然后再输出。

因为单独数字音频信号是由每个声道的参考时钟同步的，所以相应的信号可以被产生对应的参考时钟的对应扬声器分离。

因此，可以先连接中置扬声器CS、低音扬声器W、右前置扬声器FR、左前置扬声器FL、右后置扬声器RR和左后置扬声器RL中的任意一个，并且可以用任意顺序和方式连线这些扬声器。

也就是说，如图2所示，多声道扬声器系统及其布线装置利用单独的输出导线P和两条并联的导线P1和P2。中置扬声器CS、左前置扬声器FL和左后置扬声器RL与导线P1相连，而低音扬声器W、右前置扬声器FR和右后置扬声器RR与导线P2相连。每个扬声器都能从具有多个声道的输入数字音频信号中，分离出对应于由自己产生的参考时钟的数字信号，从而接收完美的声音。

此外，如图3所示，当所有的扬声器通过一条独立的导线P连接在一起时，依然能得到相同的结果。

因此，没有必要将每个扬声器连接到对应的音频端子。

按照根据本发明实施例的多声道扬声器系统及其布线装置，所有的扬声器通过一条单独的导线连接，因此布线变得非常简单，并且防止暴露的导线破坏房间的美观，而且，可以防止因为多条导线而使电阻增加，从而降低音频系统的输出功率的情况。

另外，根据本发明实施例的多声道扬声器及其布线装置的另一个优点是，为多声道扬声器系统提供简单的布线方式，而且拆卸整个系统也将变得更加容易。

Claims (8)

1、一种多声道扬声器系统的布线装置，该多声道扬声器系统通过连接音响主机和多个扬声器来操作具有不同声音范围信号值的多个扬声器，该布线装置包括：

串行音频信号电路；和

在多个扬声器的每一个中提供的音频信号分离电路，

其中该串行音频信号电路包括：

模拟/数字转换器，用于将音响主机产生的多个模拟音频信号转换成数字音频信号，

多声道控制信号合成器，用于将多个数字音频信号合成为单独的数字音频信号，

时钟发生器，用于为合成的数字音频信号提供参考时钟，

数字信号合成器，用于根据由时钟发生器产生的参考时钟同步数字音频信号的每一个，

串行信号输出部件，用于将同步的数字音频信号转换成串行数字音频信号并输出该串行数字音频信号，和

从串行信号输出部件延伸出来的单独导线；

其中该音频信号分离电路包括：

多声道分离器，用于从输入串行数字音频信号中分离对应于各自扬声器的数字音频信号，和

数字/模拟转换器，用于将分离的数字音频信号转换成模拟音频信号。

2、如权利要求1所述的布线装置，其中所述多个扬声器通过至少两条并联导线或者一条单独导线与串行信号输出部件相连。

3、如权利要求1所述的布线装置，其中该串行音频信号电路位于音响主机内，音频信号分离电路位于多个扬声器的每一个中。

4、如权利要求1所述的布线装置，其中该串行音频信号电路形成为与音响主机分离的单元并安装在音响主机上，音频信号分离电路形成为与扬声器分离的单元并安装在扬声器上。

5、一种多声道扬声器系统，包括：

多个扬声器；

具有模拟音频信号产生电路的音响主机，该模拟音频信号产生电路用于产生操作多个扬声器的多个模拟音频信号；

串行音频信号电路，用于通过合成由该模拟音频信号产生电路产生的多个模拟音频信号，产生单独的串行数字音频信号；和

多个音频信号分离电路，该多个音频信号分离电路的数目对应于多个扬声器的数目，该音频信号分离电路接收由串行音频信号电路产生的串行数字音频信号，并分离对应的数字音频信号，将分离的数字音频信号转换成模拟音频信号，

其中该串行音频信号电路包括：

模拟/数字转换器，用于接收来自模拟音频信号产生电路的多个模拟音频信号，并将该模拟音频信号分别转换成数字音频信号，

多声道控制信号合成器，用于将该数字音频信号合成为单独的数字音频信号，

时钟发生器，用于为合成的数字音频信号提供各自参考时钟，

数字信号合成器，用于响应于时钟发生器所产生的参考时钟同步数字音频信号的每一个，

串行信号输出部件，用于将同步的数字音频信号转换成串行数字音频信号，

其中该音频信号分离电路包括：

多声道分离器，用于从通过导线输入的串行数字音频信号分离对应于各自扬声器的数字音频信号，和

数字/模拟转换器，用于将分离的数字音频信号转换成模拟音频信号。

6、如权利要求5所述的多声道扬声器系统，其中多个扬声器通过至少两条并联导线或一条单独导线与串行信号输出部件相连。

7、如权利要求5所述的多声道扬声器系统，其中串行音频信号电路位于音响主机内，音频信号分离电路位于扬声器的每一个内。

8、如权利要求5所述的多声道扬声器系统，其中该串行音频信号电路形成为与音响主机分离的单元并安装在音响主机上，音频信号分离电路形成为与扬声器分离的单元并安装在扬声器上。

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