CN103297901A - 音频数字接口供电的多媒体音响系统 - Google Patents

Abstract

音频数字接口供电的多媒体音响系统，由电脑USB接口尤其是USB2.0接口供电的带有低音炮的2.1声道及Hi-Fi品质的多媒体音响系统。由此构成新一代的低碳音响。

Description

音频数字接口供电的多媒体音响系统

技术领域

本发明涉及音频数字接口供电的多媒体音响系统，特别涉及具有USB外置声卡或IEEE1394外置声卡并由电脑或光碟游戏机USB接口供电同时通过充电电容器储能技术增强音箱整体输出声压特别是重低音音箱输出声压的绿色和低碳的新一代数字多媒体音响系统，属于电学的电声领域。

背景技术

由音频数字接口供电的多媒体音响系统，包括具有USB外置声卡或IEEE1394外置声卡的多媒体音响系统是一种已有技术。

例如，2007年1月，YAMAHA公司于CES展会上推出一款NX-U10型USB音响系统，采用二个1.5英寸口径的迷你(Mini)扬声器，通过“充电电容放大器”技术和SR-Bass低音增强技术，将笔记本PC USB接口提供的能量储存在一组电容器的极板上借以满足低音频强劲输出时对功率容量的爆发性需求。其频率响应范围为90Hz～20kHz。

大量基于电脑USB接口供电的、拥有音频数字解码器(DAC)和2至4个迷你扬声器以及一组数字或模拟功率放大器构成的USB迷你音响系统曾经充斥于国内外市场。但就总体而言，这类产品的体积虽然很小，但音质很差、音量很小，无法满足消费者的使用要求，已经由盛转衰并最终退出业界的主流市场。

本发明人于2008年10月10日提出的CN11711008A中国发明专利申请及2008年10月13日提出的PCT/CN2008/072668国际专利申请(WO2009/046682A1)，提出了一种新的《具有音频数字接口的多媒体音响系统》的技术方案：利用个人电脑或笔记本电脑的USB2.0接口提供的+5V/500mA直流电源向一对左右声道音箱供电并使用安装在音箱内的USB外置声卡和D类数字功率放大器，成功地制备得到新一代的、每个音箱可以具有5.25英寸以下口径全频带扬声器的2.0声道多媒体数字音响系统。它们可以为一般家庭提供一对无需外接交流电源、每个音箱的输出声压高达90～94dB/1w/1m、其音质足以与传统多媒体音响中高端产品媲美的高效节能、低发热和高效率、绿色环保的数字音响系统。

但是，已有技术无法提供由电脑USB接口尤其是USB2.0接口供电的带有低音炮的2.1声道及Hi-Fi品质的多媒体音响系统。

发明内容

本发明的第一个目的是克服传统技术的偏见和已有技术的不足之处，对已有的双磁隙双线圈扬声器的技术特征作出进一步的改进和限定，消除扬声器的发电机效应和反电动势，提供一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的、超高效率和高保真Hi-Fi品质的重低音扬声器，使所述重低音扬声器的总谐波失真THD≤3％。

本发明的第二个目的是克服传统技术的偏见和已有技术的不足之处，提供一种由电脑或游戏机USB/或IEEE1394接口供电、使用具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的双磁隙双线圈全频带扬声器以及DC-DC升压IC电路及与之匹配的电解电容器和高频退耦电容组成的若干组电容自动储能及低频大动态信号瞬间放电装置，构成一种具有高效节能、高效节材、达到Hi-Fi品质的2.1声道数字多媒体音响系统。

本发明的目的是这样实现的：

音频数字接口供电的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的2.1声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类2.1声道音频放大器IC芯片，一组与所述2.1声道外置声卡及所述音频放大器匹配的控制保护电路/或微处理器IC芯片，一对左右声道音箱及一个重低音音箱，

所述2.1声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit的2.0/或2.1声道数模解码器DAC，经其解码后所述左右声道信号被连接至一组所述D类/或T类的左右声道音频放大器电路，最后被连接至左、右声道音箱；与此同时，所述DAC解码后输出的另外一路左右声道信号被连接至一组有源的由运算放大器/或其它等值电路构成的低通/或带通电子分频器，所述电子分频器的通频带最低频率为20Hz最高频率为350Hz，然后直接/或经过一级具有射极跟随器功能的运算放大器/或其它等值电路连接至一个重低音音量电位器，再连接至一组所述D类/或T类重低音声道音频放大器电路，最后被连接至一个重低音音箱；

所述DAC由所述USB或IEEE1394接口提供+5V/或更高电压的单端直流电源，所述单端直流电源还通过两个彼此独立的DC-DC升压IC电路向一个所述D类/或T类的左右声道音频放大器电路和向另一个所述D类/或T类的重低音声道音频放大器电路提供大于+5V但不超过+24V的单端直流电源，在所述USB或IEEE1394接口的+5V/或更高电压的音端直流电源上，以及在两个所述DC-DC升压IC电路的直流电源输入端和输出端上还分别并联一组最低容量为4700μF最高容量不超过4700μF的电解电容器及与之配套的高频退耦电容，从而为音响系统提供若干个在中音频或高音频频段工作时能够对所述电解电容自动充电并且在低音频大动态信号来临时由所述电解电容自动向所述左右声道路音箱及重低音音箱瞬间放电以避免所述USB/或IEEE1394接口单端直流电源电压被瞬间拉垮同时避免所述音响系统在低音频大动态信号冲击下不会产生超过规定值的THD失真或使这样的失真被降低到人们可以普遍接受的程度的若干个电容储能式放电电源，在所述左右声道路的DC-DC升压IC电路的输出端设置耦合电容和晶体二极管和退耦电容等电子元件为基于运算放大器构成的有源电子分频器提供双端电源+Vcc及-Vcc；所述2.1声道外置声卡、所述IC芯片及与之关联的SMD表面贴装电子元件/或集成在一起的CMOS电路、指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯、所述2.1声道音频放大器的音量电位器均安装在PCB板、所述PCB板、所述LED信号灯、所述音量调电位器既可以安装在所述重低音音箱内/或音箱的面板上，也可以安装在所述重低音音箱内/或音箱的面板上，由此，电脑/或光碟游戏机PS2的所述USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口，通过设置在所述音箱前面板/或后面板上的音频插头座及配套缆线将所述左右声道音箱与所述重低音音箱连接成为一个由电脑音频数字接口供电的2.1声道多媒体音响系统。

所述左右声道音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定每个所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个英寸口径的圆锥振膜/或带有悬边的矩形振膜，由此构成一个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的重低音扬声器。

规定所述D类/或T类的左右声道音频放大器电路和所述D类/或T类重低音声道音频放大器电路的额定工作电压≤DC5.25V/或≤DC20V、所述左右声道音频功率放大器每声道的额定连续输出功率≤1W/或≤2W，所述重低音音频功率放大器的额定连续输出功率≤2W/或≤4W，由此构成一种由电脑或笔记本电脑USB接口/或IEEE1394接口供电的具有超高灵敏度和Hi-Fi品质的新一代节能环保和低碳经济的2.1声道数字多媒体音响系统。

本发明具有以下有益效果：

1.突破了扬声器反电动势制约扬声器效率提高这一困扰世界电声领域130多年的技术难题。可以实现对已有多媒体音响技术的颠覆性突破。

2.在2.1声道的数字多媒体音响系统中，淘汰了传统的电源变压器、高音扬声器、传统高耗能分频器和功率放大器铝散热器。节省了大量宝贵的社会资源。

3.可以通过局域网和Internet网实施电脑对音乐演播现场的远程实时监听。

4.为普通电脑(含笔记本电脑)消费者提供一种最简单最安全的多媒体音响系统操作使用方案。

5.本发明取得了预料不到的技术效果。利用本发明人的已有专利技术的组合发明及新的改进技术方案，使传统电脑的2.0及2.1声道有源多媒体音响系统转变为无源2.1数字多媒体音响系统。据保守估测，每台电脑平均节省30W电能，可以为拥有10亿台全球保有量的电脑节能环保事业和全球低碳经济作出巨大的贡献。

为了更清楚地了解本发明的新技术方案，以下将结合说明书附图进行阐述。

附图说明

图1.音频数字接口供电的多媒体音响系统原理框图。

图2.音频数字接口电源及左右声道DAC电路图。

图3.左右声道音频放大器电路图。

图4.左右声道及重低音声道DC-DC升压IC电路图。

图5.电子滤波器电路图。

图6.重低音声道音频放大器电路图。

图7.双磁隙双线圈外磁式扬声器的实施例纵剖面图。

图8.双磁隙双线圈外磁式扬声器对称音图电路图。

图9.双磁隙双线圈外磁式扬声器反电动势抵消示意图。

图10.已有技术双磁隙双线圈内磁式扬声器突施例1及其改进方案的纵剖面图。

图11.已有技术双磁隙双线圈外磁式扬声器突施例2及其改进方案的纵剖面图。

图12.多磁隙多线圈外磁式多驱动器扬声器实施例1的纵剖面图。

本发明主要元件与标号对应关系：

极面----100～600；             框架----101～601；       框架环形平台----1013～6013；

框架安装螺孔----1061～6061                              框架凸缘----1011-6011；

框架法兰盘/或套筒----1012～6012；                       极板----103～603；

永磁铁----102～602；           环筒状磁轭----113～613； 环形磁隙----110～610；

环形磁隙磁力线----1991～6991； 线圈----109～609；       线圈骨架----107～607

非导磁托架----181～681；       托架内凸圆形平台----1118～6118；

托架内凸圆形平台面----11180～61180；

托架环形薄壁垂直定位面----1820～6820；                   托架水平定位面----1810～6810；

粘结剂----1811～6811；         弹波----141～641；        振膜----106～606；

防尘帽----105～605；           悬边----199～699；        环形凹槽----1631～6631；

穿透气孔----182～682；         非导磁材料紧固件----3710、6710；

非导磁压板----372、672                                   非导磁螺母----375、675

具体实施方式

图1示出了音频数字接口供电的多媒体音响系统原理框图

元件1为USB接口，元件2为左右声道数码解码器，元件3为D类或T类左右声道音频放大器，元件4为左声道音箱，元件5为右声道音箱，元件6为电容储能放电电路，元件7为左右声道DC-DC升压IC电路，元件8为重低音声道DC-DC升压IC电路，元件9为低通/带通电子分频器，元件10为D类或T类重低音声道音频放大器，元件11为重低音音箱。

其中，元件7和元件8的DC-DC升压IC电路将元件1/USB接口提供的+5V单端直流电源升高至大于+5V直流电压且最大值小于+24V直流电压。以便有效提升D类或T类左右声道音频放大器及D类或T类重低音声道音频放大器及低通/带通电子分频器工作电路的信噪比，同时提高元件6电解电容器极板上的充电电压值，使元件6可以在音响系统的音频信号间歇时间和高音及中音频段等小信号工作时间获得足够的电容器充电储存能量。此外，由于元件7和元件8是一种高效率(η可达0.94～0.96)的电子升压IC电路，其将远高于USB接口+5V的单端电源电压例如10～20V直流电压提供给元件3和元件10，因此，后者可以在元件6储能电解电容的综合性帮助下，为元件4和元件5左右声道音箱尤其为元件11重低音音箱瞬间释放很高的音频功率和低音频冲击功率。

图2示出了音频数字接口电源及左右声道DAC电路图

元件1为USB2.0接口，由JK1通过USB连接线从电脑取得数字音频信号和+5V的DVCC电源，分别送到元件2和元件6进行后续处理。元件2为左右声道数码解码器，由IC1及其外围电路构成；IC1(PCM2704)是Burr-Brown公司带有USB接口的16位立体声数模转换器芯片。它将从电脑取得数字音频信号转换为模拟的立体声音频信号(2704-L，2704-R)，连接到图3的元件3和图5的元件9。(IC1的外围电路和元件参数请参考TI公司的PCM2704规格书，本文件不再复述)。元件6为电容储能放电电路，由C21(10000ηF/6.3V)对来自电脑的+5V的USB电源进行储能，以减小大动态低频输出时对USB电源的影响。

图3示出了左右声道音频放大器电路图，

元件3为D类左右声道音频功率放大器，由IC4及其外围电路构成；它接收元件2输出的模拟的立体声音频信号做功率放大后输出给元件4和元件5。IC4(TPA3113D2)是TI公司的立体声CLASS-D的功率放大芯片，在接+10V电源8欧姆的负载上可以使左右声道输出2W X2以上的功率。(IC4的外围电路和元件参数请参考TI公司的TPA3113D2规格书，本文件不再复述)。元件4为左声道音箱，元件5为右声道音箱。

图4示出了左右声道及重低音声道DC-DC升压IC电路图，

元件6为电容储能放电电路，这里有3个部分：1、由C22，C23(10000ηF/6.3V)对升压IC电路前+5V的USB电源进行储能。分别为后级功率放大电路供电的DC-DC升压电源提供瞬间大电流输出的能量储备。D6(1N5822)做限流二极管串联在电脑的USB端口与储能电解电容单元之间，以减小大电解电容充电时对USB+5V电源的浪涌电流。2、C62，C65(4700ηF/16V)对升压IC电路后的重低音声道功放电路电源(+VCC_SUB)进行储能。3、C25(4700ηF/16V)对升压IC电路后的左右声道功放电路电源(+VCC_LR)进行储能。

元件7为左右声道DC-DC升压IC电路，由IC5及外围电路构成；它可以将USB提供的+5V单电源升压到+/-10V双电压输出，给元件9(低通分频器电路的运放芯片)供电，同时也提供+10V/500mA的输出给元件3(后级左右通道功放电路)供电。(IC5EUP2624是台湾EUTECH公司的DC-DC转换芯片，外围电路和元件参数请参考EUP2624规格书，本文件不再复述)。元件8为重低音声道DC-DC升压IC电路，由IC3及其外围电路构成；它可以将USB提供的+5V单电源升压到+12V/500mA的输出，提供给图6的元件10(重低音声道音频放大器)供电。(IC3EUP2624是台湾EUTECH公司的DC-DC转换芯片，外围电路和元件参数请参考EUP2624规格书，本文件不再复述)。

图5为电子滤波器电路图，

元件9为低通电子分频器，由IC10、IC11(NE5532)低噪音双运放芯片分别构成二个串联的转折频率在350Hz以下可调的塞伦.凯二阶有源低通滤波电路。具有可调性强、选择性好、失真度低的特点。它接收图2的元件2输出的模拟的立体声音频信号(2704-L，2704-R)经电子分频处理后的重低音信号(SUB-OUT)输出给图6元件10。

图6为重低音声道音频放大器电路图，

元件10为D类重低音声道音频功率放大器，由IC6及其外围电路构成；它接收元件9输出的重低音信号(SUB-OUT)做功率放大后输出给元件11。IC6(TPA3113D2)是TI公司的立体声CLASS-D的功率放大芯片，在接+12V电源并联输出在4欧姆的负载上可以使重低音声道输出4W以上的功率。(IC6的外围电路和元件参数请参考TI公司的TPA3113D2规格书，本文件不再复述)。元件11重低音声道音箱。

图7出示了双磁隙双线圈外磁式扬声器的实施例纵剖面图。

其元件编号、结构说明和工作原理与本发明人提出并公开的PCT/CN2008/072668国际专利申请(WO2009/046682A1)和CN101711008A中国专利申请文件中的图5的说明内容完全相同(仅框架201略有差异)，有关其详细说明请参阅上述公开的相关文献内容，本发明不再予以重复。

图8出示了双磁隙双线圈外磁式扬声器对称音图电路图。

其元件编号、结构说明和工作原理与本发明人提出并公开的PCT/CN2008/072668国际专利申请(WO2009/046682A1)和CN101711008A中国专利申请文件中的图12的说明内容完全相同(仅线圈A和B的编号不同而以)，有关其详细说明请参阅上述公开的相关文献内容，本发明不再予以重复。

图9示出对称磁路及对秝线圈电路中反电动势相互抵消的工作原理示意图。

其元件编号、结构说明和工作原理与本发明人提出并公开的PCT/CN2008/072668国际专利申请(WO2009/046682A1)和CN101711008A中国专利申请文件中的图11的说明内容完全相同(仅线圈A和B的编号不同而以)，有关其详细说明请参阅上述公开的相关文献内容，本发明不再予以重复。

图10示出已有技术双磁隙双线圈内磁式扬声器突施例1及其改进方案的纵剖面图。

这是本发明人已经公开的PCT/CN2008/072668所揭示的图6实施例的磁芯部分剖面图(包含了线圈109及线圈骨架107在内)。上极板103A和下极板103B是二块厚度相等、投影面积相等、同轴安装的圆片形平板，一块与之匹配的钕铁硼磁铁102被粘结在上极板103A和下极板103B之间……，环筒状磁轭113套装于上述磁芯的轴心部位……，此时，元件113的内周面与元件103A和103B的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙110A和110B，在所述环形磁隙中插入线圈骨架107和同轴安装的二个线圈109A和109B，设定线圈109A为顺时针绕向，线圈109B为反时针绕向(反之亦然)。规定线圈109A和线圈109B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，串联连接后成为一个线圈如PCT/CN2008/072668图12所示，由此构成以上极板103A、下极板103B和线圈卷幅二分之一轴向高度后等分线Z--Z轴线为水平对称轴，以所述永磁铁102的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴、以元件103A、元件102和元件103B的Y---Y中心轴线为垂直对称轴的二组在几何形状和磁性能方面上下、左右对称的磁路以及在几何形状和电性能方面上下、左右对称的线圈电路。由此，本实施例的二个线圈109A和109B的电感量的绝对值及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本实施例是具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度和高保真品质的一组双磁隙双线圈内磁式换能器驱动器01。更详细的说明请参阅本发明人已经公开的PCT/CN2008/072668图6、图9至图12、图20、图21和CN200510091936.0和US2005/0099255A1说明书的描述而不再予以重复。

十分明显，为了使换能器在动态工作过程中同样能够获得PCT/CN2008/072668已有技术所述的对称磁路和线圈电路特性，本发明对上述已有技术提出了新的改进方案：以所述上极板103A和下极板103B以及线圈109A和线圈109B卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z---Z轴线为同一水平对称轴，从而使本发明实施例可以获得最佳的磁路和线圈电路的上下、左右对称特性。

图11示出已有技术双磁隙双线圈外磁式扬声器突施例2及其改进方案的纵剖面图。这是本发明人已经公开的PCT/CN2008/072668所揭示的图5实施例的磁芯部分剖面图(包含了线圈109及线圈骨架107在内)。上极板203A和下极板203B是二块厚度相等、投影面积相等、同轴安装的圆环形平板，一块与之匹配的钕铁硼磁铁202被粘结在上极板203A和下极板203B之间……，环筒状磁轭213套装于上述磁芯的轴心部位……，此时，元件213的外周面与元件203A和203B的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙210A和210B，在所述环形磁隙中插入线圈骨架207和同轴安装的二个线圈209A和209B，设定线圈209A为顺时针绕向，线圈209B为反时针绕向(反之亦然)。规定线圈209A和线圈209B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，串联连接后成为一个线圈如PCT/CN2008/072668图12所示，由此构成以上极板203A、下极板203B和线圈卷幅二分之一轴向高度等分线Z--Z轴线为水平对称轴，以所述永磁铁202的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴、以元件203A、元件202和元件203B的Y---Y中心轴线为垂直对称轴的二组在几何形状和磁性能方面上下、左右对称的磁路以及在几何形状和电性能方面上下、左右对称的线圈电。由此，本实施例的二个线圈209A和209B的电感量的绝对值及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本实施例是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度和高保真品质的一组双磁隙双线圈外磁式换能器驱动器02。详细的说明请参阅PCT/CN2008/072668图5、图9至图12、图20、图21和CN200610020317.7说明书的描述而不再予以重复。

十分明显，为了使换能器在动态工作过程中同样能够获得PCT/CN2008/072668已有技术所述的对称磁路和线圈电路特性，本发明对上述已有技术提出了新的改进方案：以所述上极板103A和下极板103B以及线圈109A和线圈109B卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z---Z轴线为同一水平对称轴，从而使本发明实施例可以获得最佳的磁路和线圈电路的上下、左右对称特性。

图12示出了本发明多磁隙多线圈外磁式多驱动器扬声器实施例1的纵剖面图。这是一个具有对称磁路及对称线圈电路的外磁式4驱动器扬声器实施例。二块同轴安装的上极板203A和下极板203B是圆环形极板，所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁202匹配，一块/或一块以上等厚均布的轴向充磁的永磁铁202将上极板203A和下极板203B粘结成为一个整体磁芯。二组完全相同的双磁隙双线圈内磁式驱动器01，每一组双磁隙双线圈外磁式换能器驱动器01的结构和工作原理与图11实施例说明书的描述完全相同，本实施例不再予以重复。

框架201是一个ABS塑料框架，其底部设有一个轴孔以便与扬声器的所述磁芯和音圈骨架207匹配。一个铝合金制成的托架281，其轴心部位设有一个内凸圆形平台2118，所述圆形平台的轴心部位设有一根内凸柱状体212，其底基外侧设有内凸平台面211，其外侧具有光滑整齐的垂直外圆面，所述垂直外圆面的外侧设有环形凹槽163，所述环形凹槽263的槽底设有二个以上均匀布置的穿透气孔282，所述环形凹槽263的外侧构成所述托架281的敞口环筒状薄壁，其内周面的相应轴向高度设有光滑整齐的水平定位面2810和垂直定位面2820，托架281的环筒状薄壁的顶端部位还设有一个向外侧展开的与框架201匹配的法兰盘，该法兰盘上设有若干个均匀布置的螺孔，通过螺钉2013将框架201与托架281联结成为一个整体。

在粘结成形的第一组双磁隙双线圈外磁式驱动器02磁芯的下极板203B的外侧平面上涂布粘结剂，与一块具有适当厚度的非导磁刚性材料制成的铝合金圆形隔板2020粘结固定，然后在圆形隔板2020的另外一侧平面再涂布粘结剂并利用工装夹具与第二组已经粘结成形的双磁隙双线圈外磁式驱动器02磁芯的下极板203B粘结固定，二组双磁隙双线圈外磁式驱动器02磁芯的极性如图6所示，由此形成同轴等径的具有一对相斥型磁铁的双磁隙双线圈外磁式4驱动器扬声器磁芯。在所述托架281敞口环筒状薄壁的水平定位面2810和垂直定位面2820上涂布粘结剂，将所述磁芯自上而下嵌入所述托架281的敞口环筒状薄壁内粘结固定并确保与内凸圆形平台2118、内凸柱状体212、框架201、托架281处于同一条Y---Y垂直中心轴线上。

一个与上述磁芯同轴安装的环筒状磁轭213，自上向下嵌入安装/或粘结固定在所述托架281的内凸柱状体212周面并被内凸平台面211粘结定位/或配合固定。环筒状磁轭213的二个水平端面在轴向高度上分别超出2块上极板203A的外侧极面有0.5-20毫米的H值，环筒状磁轭213的内周面与所述上极板203A、永磁铁202和下极板203B的中心轴线Y--Y轴线为垂直对称轴，2块上极板203A和2块下极板203B的垂直周面与环筒状磁轭213的外周面间构成4个同轴等径的环形磁隙210，在环形磁隙210内插入同轴等径的4个线圈209，规定每组双磁隙双线圈外磁式驱动器02的2个线圈209的绕向及流经线圈的电流方向，使线圈209在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F，由此构成以圆形隔板2020二分之一轴向高度的等分线W---W轴线为水平对称轴，以上极板203A、永磁铁202和下极板203B的中心轴线Y----Y为垂直对称轴的具有一对相斥型磁铁和具有在几何形状和磁性能方面左右对称及上下对称的二组磁路以及在几何形状和电性能方面左右对称及上下对称的二组线圈电路。正如图11实施例说明书所描述的那样，每组对称线圈电路的二个所述线圈209串联连接后的绕向刚好相反，二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值和绕线时的张力彼此相等，最后将上述二组对称的线圈串联电路予以并联连接(本实施例省略未绘)，所述二组双磁隙双线圈外磁式驱动器02构成具有一对相斥型磁铁和电阻负载特性或近似于电阻负载特性以及每组串联线圈电路内的反电动势被互相抵消的外磁式4驱动器扬声器……，依此类推，在第二组双磁隙双线圈驱动器02的上极板203A的外侧平面再粘结一块具有适当厚度的非导磁刚性材料制成的同轴的圆形/或圆环形隔板2020，在该圆片形/或圆环形隔板2020的另外一侧平面又与所述换能器的第三组双磁隙双线圈驱动器02的上极板203A的外侧平面再粘结固定，由此形成三组及三组以上具有相斥型磁铁的双磁隙双线圈驱动器02，所述第一组、第二组、第三组……双磁隙双线圈驱动器02以同一根中心轴线为垂直对称轴线，具有同一个线圈骨架、同一个所述框架和所述托架、同一个环筒状磁轭、4个/或6个……同轴等径的环形磁隙210及与之匹配的4个/或6个……同轴等径的线圈209，由此构成具有一对或一对以上相斥型磁铁和对称磁路及对称线圈电路的外磁式多驱动器换能器。

需要特别指出的是：非导磁刚性材料制成的圆形/或圆环形隔板2020的厚度，与上极板203A和下极板203B的厚度以及永磁铁202的厚度和磁能积密切相关。所谓适当厚度是指只有在这个厚度时，本实施例每组双磁隙双线圈驱动器02的二组对称磁路及二组对称线圈电路的上下对称特性所受到的影响可以忽略不计，并且在允许的公差范围以内。

最后需要说明的是：有关双磁隙双线圈外磁式扬声器的更加详尽的结构原理和工作原理，可以参阅本发明人从1997年开始提出的一系列已经公开的授权专利及专利申请文献。它们主要包括：A)WO 01/15439专利族的授权专利CN00122197.3、US6795564、CN200520035371.X、CN200620033128.9、JP特许第4399139和已经公开的专利申请US20050099255、CN200510091936.0、CN200610020317.7；B)WO 99/31931专利族的授权专利CN99114781.2、TW88109796、CN00222469.0、CN200710181973.X、CN200710123821.4、CN200720126871.3、CN200810065384.X和CN200820092177.9。为拨冗起见，本发明对上述内容不再予以说明。

Claims (4)

1.音频数字接口供电的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的2.1声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类2.1声道音频放大器IC芯片，一组与所述2.1声道外置声卡及所述音频放大器匹配的控制保护电路/或微处理器IC芯片，一对左右声道音箱及一个重低音音箱，其特征是：

所述2.1声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit的2.0/或2.1声道数模解码器DAC，经其解码后所述左右声道信号被连接至一组所述D类/或T类的左右声道音频放大器电路，最后被连接至左、右声道音箱；与此同时，所述DAC解码后输出的另外一路左右声道信号被连接至一组有源的由运算放大器/或其它等值电路构成的低通/或带通电子分频器，所述电子分频器的通频带最低频率为20Hz最高频率为350Hz，然后直接/或经过一级具有射极跟随器功能的运算放大器/或其它等值电路连接至一个重低音音量电位器，再连接至一组所述D类/或T类重低音声道音频放大器电路，最后被连接至一个重低音音箱；所述DAC由所述USB/或IEEE1394接口提供+5V/或更高电压的单端直流电源，所述单端直流电源还通过两个彼此独立的DC-DC升压IC电路向一个所述D类/或T类的左右声道音频放大器电路和向另一个所述D类/或T类的重低音声道音频放大器电路提供大于+5V但不超过+24V的单端直流电源，在所述USB/或IEEE1394接口的+5V/或更高电压的单端直流电源上，以及在两个所述DC-DC升压IC电路的直流电源输入端和输出端上还分别并联一组最低容量为4700μF最高容量不超过47000μF的电解电容器及与之配套的高频退耦电容，从而为音响系统提供若干个在中音频或高音频频段工作时能够对所述电解电容器自动充电并且在低音频大动态信号来临时由所述电解电容器自动向所述左右声道音箱及重低音音箱瞬间放电以避免所述USB/或IEEE1394接口单端直流电源电压被瞬间拉垮同时避免所述音响系统在低音频大动态信号冲击下不会产生超过规定值的THD失真或使这样的失真被降低到人们可以普遍接受的程度的若干个电容储能式放电电源，在所述左右声道的DC-DC升压IC电路的输出端设置耦合电容和晶体二极管和退耦电容等电子元件为基于运算放大器构成的有源电子分频器提供双端直流电源+Vcc及-Vcc；所述2.1声道外置声卡、所述IC芯片及与之关联的SMD表面贴装电子元件/或集成在一起的CMOS电路、指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯、所述2.1声道音频放大器的音量电位器均安装在PCB板上，所述PCB板、所述LED信号灯、所述音量调电位器既可以安装在所述重低音音箱内/或音箱的面板上，也可以安装在所述重低音音箱内/或音箱的面板上，由此，电脑/或光碟游戏机PS2的所述USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口，通过设置在所述音箱前面板/或后面板上的音频插头座及配套缆线将所述左右声道音箱与所述重低音音箱连接成为一个由电脑音频数字接口供电的2.1声道多媒体音响系统。

2.所述左右声道音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定每个所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或带有悬边的矩形振膜，由此构成二个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带左右声道扬声器。

3.所述重低音音箱内设有一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或带有悬边的矩形振膜，由此构成一个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的重低音扬声器。

4.规定所述D类/或T类的左右声道音频放大器电路和所述D类/或T类重低音声道音频放大器电路的额定工作电压≤DC 5.25V/或≤DC 20V、所述左右声道音频功率放大器每声道的额定连续输出功率≤1W/或≤2W，所述重低音音频功率放大器的额定连续输出功率≤2W/或≤4W，由此构成一种由电脑或笔记本电脑USB接口/或IEEE1394接口供电的具有超高灵敏度和Hi-Fi品质的新一代节能环保和低碳经济的2.1声道数字多媒体音响系统。

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