CN106658306B - 分音装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分音装置，耦接扬声器，扬声器至少包含第一及第二扬声单元。第一与第二扬声单元分别对应于第一与第二音频范围。第一音频范围高于第二音频范围。分音装置包含输入单元、第一与第二分音单元。输入单元用以接收输入讯号且输入讯号为模拟声音讯号。第一分音单元耦接于输入单元与第一扬声单元之间，用以对模拟声音讯号进行分频，以产生对应于第一音频范围的第一模拟声音输出讯号至第一扬声单元。第二分音单元耦接于输入单元与第二扬声单元之间，用以先将模拟声音讯号转换为数字声音讯号并对数字声音讯号进行分频产生对应于第二音频范围的数字声音输出讯号后，再转换为对应于第二音频范围的第二模拟声音输出讯号并输出至第二扬声单元。

Description

分音装置
技术领域
本发明与音讯的分频有关，尤其是关于一种应用于扬声器的复合式分音装置。
背景技术
传统上，应用于扬声器的分音装置大致可分为两大类：第一类是采用被动分频方法的模拟式(Analog)分音装置，而第二类则是采用主动分频方法的数字式(Digital)分音装置。
传统的模拟式分音装置采用被动分频方法对声音讯号进行分频时所遭遇到的最大问题在于：分频点不易调整以及分频元件体积过大。至于传统的数字式分音装置采用主动分频方法对声音讯号进行分频时所遭遇到的最大问题在于：对声音讯号进行取样时，由于取样频率仍有其极限，故相当容易出现取样失真的现象，尤其是当声音讯号的频率范围处于高频时，这种取样失真的现象更为严重。
举例而言，如图1所示，若传统的数字式分音装置采用主动分频方法分别于时间t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7对原始声音讯号WF1进行取样，则将取样点P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7连接而成的取样声音讯号WF2的波形明显不同于原始声音讯号WF1的波形，代表传统的数字式分音装置的取样失真的现象相当严重，一般人都可轻易听出扬声器所播放的声音明显失真。因此，上述问题均亟待克服。
发明内容
本发明提供一种分音装置，以解决上述问题。
为了达到上述目的，第一方面，本发明提供一种分音装置，耦接扬声器。扬声器至少包含第一扬声单元及第二扬声单元。第一扬声单元与第二扬声单元分别对应于第一音频范围与第二音频范围。第一音频范围高于第二音频范围。分音装置包含输入单元、第一分音单元及第二分音单元。输入单元用以接收输入讯号且输入讯号为模拟声音讯号。第一分音单元耦接于输入单元与第一扬声单元之间，第一分音单元用以对模拟声音讯号进行分频，以产生对应于第一音频范围的第一模拟声音输出讯号至第一扬声单元。第二分音单元耦接于输入单元与第二扬声单元之间，第二分音单元用以先将模拟声音讯号转换为数字声音讯号并对数字声音讯号进行分频产生对应于第二音频范围的数字声音输出讯号后，再转换为对应于第二音频范围的第二模拟声音输出讯号并输出至第二扬声单元。
较佳的，该第一分音单元为模拟分音器，用以对该模拟声音讯号进行被动分频。
较佳的，该第一分音单元包含高通滤波器，并且该高通滤波器为电阻-电容高通滤波器、主动高通滤波器、切比雪夫高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器。
较佳的，还包含：第一放大单元，耦接于该输入单元与该第一分音单元之间，该第一放大单元用以将该输入单元输出的该模拟声音讯号放大后再传送至该第一分音单元。
较佳的，还包含：第一放大单元，耦接于该第一分音单元与该第一扬声单元之间，该第一放大单元用以将该第一分音单元输出的该第一模拟声音输出讯号放大后再传送至该第一扬声单元。
较佳的，还包含：第二放大单元，耦接于该第二分音单元与该第二扬声单元之间，该第二放大单元用以将该第二模拟声音输出讯号放大后再传送至该第二扬声单元。
较佳的，该扬声器还包含第三扬声单元，该第三扬声单元耦接该第二分音单元，该第三扬声单元对应于第三音频范围，该第三音频范围低于该第一音频范围且异于该第二音频范围，该第二分音单元先将该模拟声音讯号转换为该数字声音讯号并对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第三音频范围的该数字声音输出讯号后，再转换为对应于该第三音频范围的第三模拟声音输出讯号并输出至该第三扬声单元。
较佳的，还包含：第三放大单元，耦接于该第二分音单元与该第三扬声单元之间，该第三放大单元用以将该第三模拟声音输出讯号放大后再传送至该第三扬声单元。
较佳的，该第二分音单元包含：模拟数字转换单元、第二分音器以及数字模拟转换单元。模拟数字转换单元耦接该输入单元，该模拟数字转换单元用以将该模拟声音讯号转换为该数字声音讯号。第二分音器耦接该模拟数字转换单元，该第二分音器用以对该数字声音讯号进行分频，以产生对应于该第二音频范围的该数字声音输出讯号。数字模拟转换单元耦接于该第二分音器与该第二扬声单元之间，该数字模拟转换单元用以将该数字声音输出讯号转换为对应于该第二音频范围的该第二模拟声音输出讯号并输出至该第二扬声单元。
较佳的，该第二分音器为数字讯号处理器，用以对该数字声音讯号进行主动分频。
第二方面，本发明提供一种分音装置，耦接扬声器，该扬声器包含第一扬声单元及第二扬声单元，该第一扬声单元与该第二扬声单元分别对应于第一音频范围与第二音频范围，该第一音频范围高于该第二音频范围，该分音装置包含：输入单元、第一分音单元以及第二分音单元。输入单元用以接收输入讯号且该输入讯号为模拟声音讯号；第一分音单元耦接该第一扬声单元，该第一分音单元用以接收对应于该第一音频范围的第一模拟声音输出讯号并进行分频后输出至该第一扬声单元；第二分音单元分别耦接该输入单元、该第二扬声单元及该第一分音单元，该第二分音单元用以先将该模拟声音讯号转换为数字声音讯号并对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第一音频范围的第一数字声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二数字声音输出讯号后，再分别转换为对应于该第一音频范围的该第一模拟声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二模拟声音输出讯号，并将该第一模拟声音输出讯号及该第二模拟声音输出讯号分别输出至该第一分音单元及该第二扬声单元。
较佳的，该第一分音单元为模拟分音器，用以对该第一模拟声音输出讯号进行被动分频并将分频后的该第一模拟声音输出讯号输出至该第一扬声单元。
较佳的，该第一分音单元包含高通滤波器，并且该高通滤波器为电阻-电容高通滤波器、主动高通滤波器、切比雪夫高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器。
较佳的，该第二分音单元包含数字讯号处理器，用以对该数字声音讯号进行主动分频。
较佳的，该扬声器还包含第三扬声单元，该第三扬声单元耦接该第二分音单元，该第三扬声单元对应于第三音频范围，该第三音频范围低于该第一音频范围且异于该第二音频范围，该第二分音单元对该数字声音讯号进行分频时亦产生对应于该第三音频范围的第三数字声音输出讯号并将该第三数字声音输出讯号转换为对应于该第三音频范围的第三模拟声音输出讯号后，将该第三模拟声音输出讯号输出至该第三扬声单元。
第四方面，本发明提供一种分音装置，耦接扬声器，该扬声器包含第一扬声单元及第二扬声单元，该第一扬声单元与该第二扬声单元分别对应于第一音频范围与第二音频范围，该第一音频范围高于该第二音频范围，该分音装置包含：输入单元、第一分音单元以及第二分音单元。输入单元用以接收输入讯号且该输入讯号为数字声音讯号；第一分音单元耦接该第一扬声单元，该第一分音单元用以接收对应于该第一音频范围的第一模拟声音输出讯号并进行分频后输出至该第一扬声单元；第二分音单元分别耦接该输入单元、该第二扬声单元及该第一分音单元，该第二分音单元用以先对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第一音频范围的第一数字声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二数字声音输出讯号后，再分别转换为对应于该第一音频范围的该第一模拟声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二模拟声音输出讯号，并将该第一模拟声音输出讯号及该第二模拟声音输出讯号分别输出至该第一分音单元及该第二扬声单元。
较佳的，该第一分音单元为模拟分音器，用以对该第一模拟声音输出讯号进行被动分频并将分频后的该第一模拟声音输出讯号输出至该第一扬声单元。
较佳的，该第一分音单元包含高通滤波器，并且该高通滤波器为电阻-电容高通滤波器、主动高通滤波器、切比雪夫高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器。
较佳的，该第二分音单元包含数字讯号处理器，用以对该数字声音讯号进行主动分频。
较佳的，该扬声器还包含第三扬声单元，该第三扬声单元耦接该第二分音单元，该第三扬声单元对应于第三音频范围，该第三音频范围低于该第一音频范围且异于该第二音频范围，该第二分音单元对该数字声音讯号进行分频时亦产生对应于该第三音频范围的第三数字声音输出讯号并将该第三数字声音输出讯号转换为对应于该第三音频范围的第三模拟声音输出讯号后，将该第三模拟声音输出讯号输出至该第三扬声单元。
与现有技术相比，本发明提供的分音装置属于复合式分音装置，可结合模拟式被动分频方法与数字式主动分频方法各自的优点，当本发明的复合式分音装置应用于扬声器进行音讯的分频时，不仅能够有效改善传统的模拟式被动分频方法所遭遇到的分频点不易调整及分频元件体积过大等缺点，亦能够有效解决传统的数字式主动分频方法所造成的高频音讯取样失真的问题，故本发明的复合式分音装置可同时达到分频点易调整、分频元件体积缩小及高频音讯取样不会失真等具体功效，藉以克服现有技术所遭遇的种种问题。
附图说明
图1为绘示现有技术中的高频声音讯号取样失真的示意图；
图2绘示本发明一实施例提供的分音装置的功能方块图；
图3A至图3D为本发明实施例提供的高通滤波器的电路结构图示；
图4绘示本发明另一实施例提供的分音装置的功能方块图；
图5绘示本发明又一实施例提供的分音装置的功能方块图；
图6绘示本发明再一实施例提供的分音装置的功能方块图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
根据本发明的一较佳具体实施例为一种分音装置。于此实施例中，分音装置耦接扬声器，例如喇叭装置。扬声器至少包含两个扬声单元，其中一个扬声单元所对应的音频范围高于另一个扬声单元所对应的音频范围。
举例而言，若扬声器包含两个扬声单元，则该两个扬声单元可分别对应于高音与低音的音频范围；若扬声器包含三个扬声单元，则该三个扬声单元可分别对应于高音、中音与低音的音频范围。
请参照图2，图2绘示根据此实施例中的分音装置的功能方块图。如图2所示，分音装置1耦接扬声器2。分音装置1包含输入单元10、第一分音单元11及第二分音单元12。扬声器2包含第一扬声单元21及第二扬声单元22。其中，第一分音单元11耦接于输入单元10与第一扬声单元21之间；第二分音单元12耦接于输入单元10与第二扬声单元22之间。
需说明的是，此实施例中的扬声器2的第一扬声单元21与第二扬声单元22分别对应于第一音频范围(高频)与第二音频范围(非高频)，并用以分别播放第一音频范围(高频)与第二音频范围(非高频)的声音讯号。举例而言，第一音频范围(高频)可为3KHz～20KHz且第二音频范围(非高频)可为20Hz～3KHz，但不以此为限。
输入单元10用以接收输入讯号。于此实施例中，输入讯号为模拟声音讯号SAIN。当输入单元10接收到模拟声音讯号SAIN时，输入单元10会将模拟声音讯号SAIN分别传送至第一分音单元11及第二分音单元12。
当第一分音单元11接收到模拟声音讯号SAIN时，第一分音单元11会对模拟声音讯号SAIN进行模拟式的被动分频处理，以产生对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1并将第一模拟声音输出讯号SAOUT1输出至对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元21。当对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元21接收到同样对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1时，第一扬声单元21即可播放第一模拟声音输出讯号SAOUT1。
需说明的是，此实施例中的第一分音单元11为模拟分音器，用以对模拟声音讯号SAIN进行被动分频处理，以产生对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1。由于第一分音单元11所产生的第一模拟声音输出讯号SAOUT1对应于高频的音频范围，故第一分音单元11可包含高通滤波器(High-pass filter)。
图3A至图3D为本发明实施例提供的高通滤波器的电路结构图示。于实际应用中，第一分音单元11所包含的高通滤波器的电路结构可如同图3A所示的电阻-电容高通滤波器(RC high-pass filter)电路、图3B所示的主动高通滤波器(Active high-pass filter)电路、图3C所示的切比雪夫高通滤波器(Chebyshev high-pass filter)电路、图3D所示的巴特沃斯高通滤波器(Butterworth high-pass filter)电路或其他任何具有高通滤波功能的电路结构，并不以此为限。
详细而言，如图3A所示，电阻-电容高通滤波器(RC high-pass filter)电路由电阻R与电容C构成，其中电容C位于输入电压Vin与输出电压Vout之间且R耦接至电容C与输出电压Vout之间；如图3B所示，主动高通滤波器(Active high-pass filter)电路由电阻R1和R2、电容C及比较器构成，其中电阻R1与电容C串接于比较器的负输入端(－)与输入电压Vin之间，而电阻R2的一端耦接至输出电压Vout且另一端耦接至比较器的负输入端(－)与电阻R1之间，至于比较器的正输入端(+)则是接地。
如图3C所示，切比雪夫高通滤波器(Chebyshev high-pass filter)电路由电容C1、C2、C3、C4、C5与电感L1、L2、L3、L4、L5、L6构成，其中电容C1、C2、C3、C4、C5串接于输入电压Vin与输出电压Vout之间，而电感L1的一端耦接于输入电压Vin与电容C1之间且另一端则接地、电感L2的一端耦接于电容C1与电容C2之间且另一端则接地、电感L3的一端耦接于电容C2与电容C3之间且另一端则接地、电感L4的一端耦接于电容C3与电容C4之间且另一端则接地、电感L5的一端耦接于电容C4与电容C5之间且另一端则接地、电感L6的一端耦接于输出电压Vout与电容C5之间且另一端则接地。
如图3D所示，巴特沃斯高通滤波器(Butterworth high-pass filter)电路由电容C1、C2、C3、C4、C5、C6与电感L1、L2、L3、L4、L5构成，其中电容C1、C2、C3、C4、C5、C6串接于输入电压Vin与输出电压Vout之间，而电感L1的一端耦接于电容C1与电容C2之间且另一端则接地、电感L2的一端耦接于电容C2与电容C3之间且另一端则接地、电感L3的一端耦接于电容C3与电容C4之间且另一端则接地、电感L4的一端耦接于电容C4与电容C5之间且另一端则接地、电感L5的一端耦接于电容C5与电容C6之间且另一端则接地。
当第二分音单元12接收到模拟声音讯号SAIN时，第二分音单元12会先将模拟声音讯号SAIN转换为数字声音讯号SD并进行分频产生对应于第二音频范围(非高频)的数字声音输出讯号SDOUT后，再将数字声音输出讯号SDOUT转换为对应于第二音频范围(非高频)的第二模拟声音输出讯号SAOUT2并将第二模拟声音输出讯号SAOUT2输出至对应于第二音频范围(非高频)的第二扬声单元22。当对应于第二音频范围(非高频)的第二扬声单元22接收到同样对应于第二音频范围(非高频)的第二模拟声音输出讯号SAOUT2时，第二扬声单元22即可播放第二模拟声音输出讯号SAOUT2。
需说明的是，此实施例中的第二分音单元12包含有数字讯号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)，用以对数字声音讯号SD进行主动分频处理，以产生对应于第二音频范围(非高频)的数字声音输出讯号SDOUT。
综合上述可知：于此实施例中，由于对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元21所播放的第一模拟声音输出讯号SAOUT1由模拟分音器(第一分音单元11)对模拟声音讯号SAIN进行模拟式的被动分频处理而得，故可有效避免现有技术中的高频音讯采用数字式的主动取样所造成的取样失真现象，至于对应于第二音频范围(非高频)的第二扬声单元22所播放的第二模拟声音输出讯号SAOUT2由数字讯号处理器(第二分音单元12)先将模拟声音讯号SAIN转换为数字声音讯号SD并进行数字式的主动分频处理后再进行数字-模拟转换而得，故可有效避免现有技术中分频点不易调整及分频元件体积过大等缺点。
图4绘示本发明另一实施例提供的分音装置的功能方块图。于此另一实施例中，如图4所示，分音装置1除了包含输入单元10、第一分音单元11及第二分音单元12之外，分音装置1还包含第一放大单元13、第二放大单元14及第三放大单元15。扬声器2除了包含第一扬声单元21及第二扬声单元22之外，扬声器2还包含第三扬声单元23。第二分音单元12包含模拟-数字转换单元(ADC)120、第二分音器122及数字-模拟转换单元(DAC)124。
需说明的是，此实施例中的扬声器2的第一扬声单元21、第二扬声单元22及第三扬声单元23分别对应于第一音频范围(高频)、第二音频范围(中频)及第三音频范围(低频)。举例而言，第一音频范围(高频)可为3KHz～20KHz；第二音频范围(中频)可为100Hz～3KHz；第三音频范围(低频)可为20Hz～100Hz，但不以此为限。
其中，第一放大单元13耦接于输入单元10与第一分音单元11之间；第二放大单元14耦接于第二分音单元12与第二扬声单元22之间；第三放大单元15耦接于第二分音单元12与第三扬声单元23之间。模拟-数字转换单元(ADC)120耦接输入单元10；第二分音器122耦接于模拟-数字转换单元(ADC)120与数字-模拟转换单元(DAC)124之间；数字-模拟转换单元(DAC)124分别耦接第二放大单元14及第三放大单元15。
当输入单元10接收到模拟声音讯号SAIN时，输入单元10会将模拟声音讯号SAIN分别传送至第一放大单元13及第二分音单元12。
当第一放大单元13接收到模拟声音讯号SAIN时，第一放大单元13会对模拟声音讯号SAIN进行放大处理后传送至第一分音单元11。接着，再由第一分音单元11对放大后的模拟声音讯号SAIN进行模拟式的被动分频处理，以产生对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1并将第一模拟声音输出讯号SAOUT1输出至对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元21。当对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元21接收到同样对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1时，第一扬声单元21即可播放第一模拟声音输出讯号SAOUT1。
需说明的是，此实施例中的第一分音单元11为模拟分音器，用以对放大后的模拟声音讯号SAIN进行被动分频处理，以产生对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1。由于第一分音单元11所产生的第一模拟声音输出讯号SAOUT1对应于高频的音频范围，故第一分音单元11可包含高通滤波器(High-pass filter)，并且高通滤波器的电路结构可以是图3A所示的电阻-电容高通滤波器(RC high-pass filter)电路、图3B所示的主动高通滤波器(Active high-pass filter)电路、图3C所示的切比雪夫高通滤波器(Chebyshev high-pass filter)电路、图3D所示的巴特沃斯高通滤波器(Butterworthhigh-pass filter)电路或其他任何具有高通滤波功能的电路结构，但不以此为限。
此外，于实际应用中，第一放大单元13不仅可设置于输入单元10与第一分音单元11之间，亦可将第一放大单元13设置于第一分音单元11与第一扬声单元21之间。也就是说，模拟声音讯号SAIN可先由第一放大单元13进行放大处理后再由第一分音单元11进行被动分频处理，抑或是模拟声音讯号SAIN先由第一分音单元11进行被动分频处理后再由第一放大单元13进行放大处理。
当第二分音单元12接收到模拟声音讯号SAIN时，会先由模拟-数字转换单元(ADC)120将模拟声音讯号SAIN转换为数字声音讯号SD并由第二分音器122对数字声音讯号SD进行主动分频处理后产生对应于第二音频范围(中频)的数字声音输出讯号SDOUT至数字-模拟转换单元(DAC)124，再由数字-模拟转换单元(DAC)124将数字声音输出讯号SDOUT分别转换为对应于第二音频范围(中频)的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及对应于第三音频范围(低频)的第三模拟声音输出讯号SAOUT3，并分别将第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3输出至第二放大单元14及第三放大单元15。当第二放大单元14及第三放大单元15分别对第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3进行放大处理后，第二放大单元14及第三放大单元15会分别将放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及放大后的第三模拟声音输出讯号SAOUT3输出至对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元22及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元23。
当对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元22接收到同样对应于第二音频范围(中频)的第二模拟声音输出讯号SAOUT2时，第二扬声单元22即可播放第二模拟声音输出讯号SAOUT2。同理，当对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元23接收到同样对应于第三音频范围(低频)的第三模拟声音输出讯号SAOUT3时，第三扬声单元23即可播放第三模拟声音输出讯号SAOUT3。
需说明的是，此实施例中的第二分音器122为数字讯号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)，用以对数字声音讯号SD进行主动分频处理，以产生数字声音输出讯号SDOUT。
图5绘示本发明又一实施例提供的分音装置的功能方块图。于此实施例中，如图5所示，分音装置3耦接扬声器4。分音装置3包含输入单元30、第一分音单元31、第二分音单元32、第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35。扬声器4包含第一扬声单元41、第二扬声单元42及第三扬声单元43，并且第一扬声单元41、第二扬声单元42及第三扬声单元43分别对应于第一音频范围、第二音频范围及第三音频范围，其中第一音频范围高于第二音频范围且第二音频范围高于第三音频范围。第二分音单元32包含模拟-数字转换单元(ADC)320、第二分音器322及数字-模拟转换单元(DAC)324。
其中，模拟-数字转换单元(ADC)320耦接输入单元30；第二分音器322耦接于模拟-数字转换单元(ADC)320与数字-模拟转换单元(DAC)324之间；数字-模拟转换单元(DAC)324分别耦接第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35；第一分音单元31耦接于第一放大单元33与第一扬声单元41之间；第二放大单元34及第三放大单元35分别耦接第二扬声单元42及第三扬声单元43。
于实际应用中，第一放大单元33不仅可设置于数字-模拟转换单元(DAC)324与第一分音单元31之间，亦可将第一放大单元33设置于第一分音单元31与第一扬声单元41之间。也就是说，模拟声音输出讯号SAOUT1可先由第一放大单元33进行放大处理后再由第一分音单元31进行被动分频处理，抑或是模拟声音输出讯号SAOUT1先由第一分音单元31进行被动分频处理后再由第一放大单元33进行放大处理。
当第二分音单元32自输入单元30接收到模拟声音讯号SAIN时，会先由模拟-数字转换单元(ADC)320将模拟声音讯号SAIN转换为数字声音讯号SD并由第二分音器322对数字声音讯号SD进行主动分频处理后产生数字声音输出讯号SDOUT至数字-模拟转换单元(DAC)324，再由数字-模拟转换单元(DAC)324将数字声音输出讯号SDOUT分别转换为对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1、对应于第二音频范围(中频)的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及对应于第三音频范围(低频)的第三模拟声音输出讯号SAOUT3，并分别将第一模拟声音输出讯号SAOUT1、第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3对应输出至第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35。
接着，由第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35分别对第一模拟声音输出讯号SAOUT1、第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3进行放大处理后，第一放大单元33会将放大后的第一模拟声音输出讯号SAOUT1输出至第一分音单元31，而第二放大单元34及第三放大单元35会分别将放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3输出至对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元42及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元43。
当第一分音单元31接收到放大后的第一模拟声音输出讯号SAOUT1时，第一分音单元31会对第一模拟声音输出讯号SAOUT1进行模拟式的被动分频，以产生分频后的第一模拟声音输出讯号SAOUT1’输出至对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元41，再由对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元41播放对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1’。
当对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元42及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元43分别接收到放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3时，对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元42及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元43即可分别播放放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3。
需要说明的是，对于图5所示的分音装置，在本发明的另一实施方式中，分音装置也可以不包含上述第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35，此时，第二分音单元32耦接第一分音单元31，另仅是不对相应讯号进行放大处理，其余对讯号的处理请结合图5所示的实施例对应的描述，本发明在此不再赘述。
图6绘示本发明再一实施例提供的分音装置的功能方块图。于此实施例中，如图6所示，若输入单元30接收到的输入讯号是数字声音讯号SD，则第二分音单元32亦可仅包含第二分音器322及数字-模拟转换单元(DAC)324，并由第二分音单元32对数字声音讯号SD进行数字式的主动分频处理产生数字声音输出讯号SDOUT至数字-模拟转换单元(DAC)324。接着，由数字-模拟转换单元(DAC)324将数字声音输出讯号SDOUT分别转换为对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1、对应于第二音频范围(中频)的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及对应于第三音频范围(低频)的第三模拟声音输出讯号SAOUT3，并分别将第一模拟声音输出讯号SAOUT1、第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3输出至第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35。
由第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35分别对第一模拟声音输出讯号SAOUT1、第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3进行放大处理后，第一放大单元33会将放大后的第一模拟声音输出讯号SAOUT1输出至第一分音单元31，而第二放大单元34及第三放大单元35会分别将放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3输出至对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元42及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元43。
当第一分音单元31接收到放大后的第一模拟声音输出讯号SAOUT1时，第一分音单元31会对第一模拟声音输出讯号SAOUT1进行模拟式的被动分频，以产生分频后的第一模拟声音输出讯号SAOUT1’输出至对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元41，再由对应于第一音频范围(高频)的第一扬声单元41播放对应于第一音频范围(高频)的第一模拟声音输出讯号SAOUT1’。
当对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元42及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元43分别接收到放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3时，对应于第二音频范围(中频)的第二扬声单元42及对应于第三音频范围(低频)的第三扬声单元43即可分别播放放大后的第二模拟声音输出讯号SAOUT2及第三模拟声音输出讯号SAOUT3。
需要说明的是，对于图6所示的分音装置，在本发明的另一实施方式中，分音装置也可以不包含上述第一放大单元33、第二放大单元34及第三放大单元35，此时，第二分音单元32耦接第一分音单元31，另仅是不对相应讯号进行放大处理，其余对讯号的处理请结合图6所示的实施例对应的描述，本发明在此不再赘述。
相较于现有技术，本发明的分音装置属于复合式分音装置，可结合模拟式被动分频方法与数字式主动分频方法各自的优点，当本发明的复合式分音装置应用于扬声器进行音讯的分频时，不仅能够有效改善传统的模拟式被动分频方法所遭遇到的分频点不易调整及分频元件体积过大等缺点，亦能够有效解决传统的数字式主动分频方法所造成的高频音讯取样失真的问题，故本发明的复合式分音装置可同时达到分频点易调整、分频元件体积缩小及高频音讯取样不会失真等具体功效，藉以克服现有技术所遭遇的种种问题。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (20)

1.一种分音装置，其特征在于，耦接扬声器，该扬声器至少包含第一扬声单元及第二扬声单元，该第一扬声单元与该第二扬声单元分别对应于第一音频范围与第二音频范围，该第一音频范围高于该第二音频范围，该分音装置包含：
输入单元，用以接收输入讯号且该输入讯号为模拟声音讯号；
第一分音单元，耦接于该输入单元与该第一扬声单元之间，该第一分音单元用以对该模拟声音讯号进行分频，以产生对应于该第一音频范围的第一模拟声音输出讯号至该第一扬声单元；以及
第二分音单元，耦接于该输入单元与该第二扬声单元之间，该第二分音单元用以先将该模拟声音讯号转换为数字声音讯号并对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第二音频范围的数字声音输出讯号后，再转换为对应于该第二音频范围的第二模拟声音输出讯号并输出至该第二扬声单元。
2.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，该第一分音单元为模拟分音器，用以对该模拟声音讯号进行被动分频。
3.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，该第一分音单元包含高通滤波器，并且该高通滤波器为电阻-电容高通滤波器、主动高通滤波器、切比雪夫高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器。
4.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，还包含：
第一放大单元，耦接于该输入单元与该第一分音单元之间，该第一放大单元用以将该输入单元输出的该模拟声音讯号放大后再传送至该第一分音单元。
5.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，还包含：
第一放大单元，耦接于该第一分音单元与该第一扬声单元之间，该第一放大单元用以将该第一分音单元输出的该第一模拟声音输出讯号放大后再传送至该第一扬声单元。
6.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，还包含：
第二放大单元，耦接于该第二分音单元与该第二扬声单元之间，该第二放大单元用以将该第二模拟声音输出讯号放大后再传送至该第二扬声单元。
7.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，该扬声器还包含第三扬声单元，该第三扬声单元耦接该第二分音单元，该第三扬声单元对应于第三音频范围，该第三音频范围低于该第一音频范围且异于该第二音频范围，该第二分音单元先将该模拟声音讯号转换为该数字声音讯号并对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第三音频范围的该数字声音输出讯号后，再转换为对应于该第三音频范围的第三模拟声音输出讯号并输出至该第三扬声单元。
8.如权利要求7所述的分音装置，其特征在于，还包含：
第三放大单元，耦接于该第二分音单元与该第三扬声单元之间，该第三放大单元用以将该第三模拟声音输出讯号放大后再传送至该第三扬声单元。
9.如权利要求1所述的分音装置，其特征在于，该第二分音单元包含：
模拟数字转换单元，耦接该输入单元，该模拟数字转换单元用以将该模拟声音讯号转换为该数字声音讯号；
第二分音器，耦接该模拟数字转换单元，该第二分音器用以对该数字声音讯号进行分频，以产生对应于该第二音频范围的该数字声音输出讯号；以及
数字模拟转换单元，耦接于该第二分音器与该第二扬声单元之间，该数字模拟转换单元用以将该数字声音输出讯号转换为对应于该第二音频范围的该第二模拟声音输出讯号并输出至该第二扬声单元。
10.如权利要求9所述的分音装置，其特征在于，该第二分音器为数字讯号处理器，用以对该数字声音讯号进行主动分频。
11.一种分音装置，其特征在于，耦接扬声器，该扬声器包含第一扬声单元及第二扬声单元，该第一扬声单元与该第二扬声单元分别对应于第一音频范围与第二音频范围，该第一音频范围高于该第二音频范围，该分音装置包含：
输入单元，用以接收输入讯号且该输入讯号为模拟声音讯号；
第一分音单元，耦接该第一扬声单元，该第一分音单元用以接收对应于该第一音频范围的第一模拟声音输出讯号并进行分频后输出至该第一扬声单元；以及
第二分音单元，分别耦接该输入单元、该第二扬声单元及该第一分音单元，该第二分音单元用以先将该模拟声音讯号转换为数字声音讯号并对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第一音频范围的第一数字声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二数字声音输出讯号后，再分别转换为对应于该第一音频范围的该第一模拟声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二模拟声音输出讯号，并将该第一模拟声音输出讯号及该第二模拟声音输出讯号分别输出至该第一分音单元及该第二扬声单元。
12.如权利要求11所述的分音装置，其特征在于，该第一分音单元为模拟分音器，用以对该第一模拟声音输出讯号进行被动分频并将分频后的该第一模拟声音输出讯号输出至该第一扬声单元。
13.如权利要求11所述的分音装置，其特征在于，该第一分音单元包含高通滤波器，并且该高通滤波器为电阻-电容高通滤波器、主动高通滤波器、切比雪夫高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器。
14.如权利要求11所述的分音装置，其特征在于，该第二分音单元包含数字讯号处理器，用以对该数字声音讯号进行主动分频。
15.如权利要求11所述的分音装置，其特征在于，该扬声器还包含第三扬声单元，该第三扬声单元耦接该第二分音单元，该第三扬声单元对应于第三音频范围，该第三音频范围低于该第一音频范围且异于该第二音频范围，该第二分音单元对该数字声音讯号进行分频时亦产生对应于该第三音频范围的第三数字声音输出讯号并将该第三数字声音输出讯号转换为对应于该第三音频范围的第三模拟声音输出讯号后，将该第三模拟声音输出讯号输出至该第三扬声单元。
16.一种分音装置，其特征在于，耦接扬声器，该扬声器包含第一扬声单元及第二扬声单元，该第一扬声单元与该第二扬声单元分别对应于第一音频范围与第二音频范围，该第一音频范围高于该第二音频范围，该分音装置包含：
输入单元，用以接收输入讯号且该输入讯号为数字声音讯号；
第一分音单元，耦接该第一扬声单元，该第一分音单元用以接收对应于该第一音频范围的第一模拟声音输出讯号并进行分频后输出至该第一扬声单元；以及
第二分音单元，分别耦接该输入单元、该第二扬声单元及该第一分音单元，该第二分音单元用以先对该数字声音讯号进行分频产生对应于该第一音频范围的第一数字声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二数字声音输出讯号后，再分别转换为对应于该第一音频范围的该第一模拟声音输出讯号与对应于该第二音频范围的第二模拟声音输出讯号，并将该第一模拟声音输出讯号及该第二模拟声音输出讯号分别输出至该第一分音单元及该第二扬声单元。
17.如权利要求16所述的分音装置，其特征在于，该第一分音单元为模拟分音器，用以对该第一模拟声音输出讯号进行被动分频并将分频后的该第一模拟声音输出讯号输出至该第一扬声单元。
18.如权利要求16所述的分音装置，其特征在于，该第一分音单元包含高通滤波器，并且该高通滤波器为电阻-电容高通滤波器、主动高通滤波器、切比雪夫高通滤波器或巴特沃斯高通滤波器。
19.如权利要求16所述的分音装置，其特征在于，该第二分音单元包含数字讯号处理器，用以对该数字声音讯号进行主动分频。
20.如权利要求16所述的分音装置，其特征在于，该扬声器还包含第三扬声单元，该第三扬声单元耦接该第二分音单元，该第三扬声单元对应于第三音频范围，该第三音频范围低于该第一音频范围且异于该第二音频范围，该第二分音单元对该数字声音讯号进行分频时亦产生对应于该第三音频范围的第三数字声音输出讯号并将该第三数字声音输出讯号转换为对应于该第三音频范围的第三模拟声音输出讯号后，将该第三模拟声音输出讯号输出至该第三扬声单元。
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