CN108566591B - 音频处理电路、音响系统及播放立体声或混合声的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种音频处理电路、应用音频处理电路的音响系统，及其播放立体声或混合声的方法，包括：左声道信号总线、加法器、本机功放输入端、联机输入端、右声道信号总线、反相放大器、联机输出端，以及具有三档位的第一、第三、第四选择开关，右声道信号总线、反相放大器、第一选择开关的第二档位串联，第一选择开关的输出端连接联机输出端，左声道信号总线、加法器、第四选择开关的第二档位串联，第四选择开关的第三档位连接于联机输入端，第一、第四选择开关的第一档位、第三选择开关的输出端均连接于加法器，第四选择开关的输出端连接于本机功放输入端，第三选择开关的第一档位连接于左声道信号总线。实现了立体声、混合声可切换输出。

Description

音频处理电路、音响系统及播放立体声或混合声的方法

技术领域

本发明涉及音箱技术领域，特别涉及一种音频处理电路、一种应用所述音频处理电路的音响系统，及所述音响系统播放立体声或混合声的方法。

背景技术

随时广场舞、室外演唱歌手的出现，人们对音乐器材设备要求越来越高，尤其是可方便携带的独立音箱，然而，目前的这种音箱不具有实现立体声和混合声的切换输出功能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种音频处理电路，旨在使得音箱具有实现立体声和混合声切换的功能。

为实现上述目的，本发明提供的音频处理电路，包括：左声道信号总线、加法器、本机功放输入端、联机输入端、右声道信号总线、反相放大器、联机输出端，以及具有三档位的第一选择开关、第三选择开关和第四选择开关，

所述右声道信号总线连接于反相放大器，所述反相放大器连接于所述第一选择开关的第二档位，所述第一选择开关的第三档位为空挡，所述第一选择开关的输出端连接联机输出端，

所述左声道信号总线连接于所述加法器，所述加法器连接于所述第四选择开关的第二档位，所述第四选择开关的第三档位连接于所述联机输入端，所述第四选择开关的第一档位和所述第一选择开关的第一档位均连接于所述加法器，所述第四选择开关的输出端连接于所述本机功放输入端，

所述第三选择开关的第一档位连接于所述左声道信号总线，所述第三选择开关的第二档位和第三档位为空挡，所述第三选择开关的输出端连接于所述加法器。

可选地，所述反相放大器包括：第一运算放大器、第四电阻、第五电阻、第一电容，第五电阻与第一电容均并联于第一运算放大器的反向输入端和输出端，第一运算放大器的正向输入端接地，第四电阻的两端分别连接第一运算放大器的反向输入端和所述右声道信号总线，第一运算放大器的输出端连接于所述第一选择开关的第二档位。

可选地，所述加法器包括：第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第六电阻、第三电容、以及具有三档位的第二选择开关，第六电阻与第三电容均并联于第二运算放大器的反向输入端和输出端，第二电阻的两端分别连接于第二运算放大器的反向输入端和左声道信号总线，第二运算放大器的正向输入端接地，第二运算放大器的输出端连接于所述第四选择开关的第二档位，第二选择开关的输出触点连接于第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接于第二运算放大器的反向输入端，第二选择开关的第一档位为空挡，第二选择开关的第二档位和第三档位均连接于左声道信号总线和第二电阻之间，第三电阻的一端连接于第二运算放大器的反向输入端，另一端连接于第三选择开关的输出触点，第三选择开关的第一档位连接于右声道信号总线与第四电阻之间，第三选择开关的第二档位和第三档位为空挡。

可选地，第一电阻＝第二电阻＝第三电阻＝2第四电阻＝2第五电阻＝2第六电阻。

可选地，第一电阻＝5～30k。

可选地，所述音频处理电路还包括：第二电容，所述第二电容设于所述第一运算放大器的输出端和所述第一选择开关的第二档位之间；

且/或，所述音频处理电路还包括：第四电容，所述第四电容设于所述第二运算放大器的输出端和所述第四选择开关的第二档位之间；

且/或，所述音频处理电路还包括：第五电容，所述第五电容设于所述第四选择开关的输出触点和所述本机功放输入端之间。

可选地，第二电容＝1～100uF、且/或，第四电容＝1～100uF，且/或，第五电容＝1～100uF。

可选地，所述第一选择开关、所述第二选择开关、所述第三选择开关、和所述第四选择开关为四联动三档选择开关。

本发明还提出一种音响系统，包括两音箱，一所述音箱包括如上所述的音频处理电路，一音箱的联机输出端通过信号线连接另一音箱的联机输入端。

本发明还提出一种音响系统播放立体声或混合声的方法，其特征在于，包括如上所述的音响系统，播放立体声的方法如下：

将第二音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第三档位，将第一音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第二档位；

播放混合声的方法如下：

将第二音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第三档位，将第一音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第一档位。

本发明主要技术构思之一是基于提供一种新的体验或需求这一角度而完成的发明创造，发明人发现现有技术不能实现立体声和混合声的切换输出给客户带来了体验和需求的缺陷，基于此设计出一音频处理电路实现该功能。

具体地，本技术方案主要的实现方式是采用硬件设计方式，通过三档位选择开关(第一选择开关、第三选择开关、第四选择开关)巧妙的设置使得该音频处理电路具有MONO、Stereo Master、Link in三种模式，同时通过加法器和反相放大器的设置，可实现了立体声和混合声的切换输出，方便用户对音响系统进行个性化设置。当用户最初买的是混合声音箱，后期想播放立体声时，只要再购买一个具有该音频处理电路的音箱即可很容易组成立体声系统播放立体声，同时依然可以方便的播放混合声，该设计给用户提供了一个全新的体验。具体需要播放立体声时，可以任意选取两台具有该音频处理电路的音箱，其中，将第一音箱作为主机，第二音箱作为副机，将所有音源连接到第一台音箱(主机)。如此第一台音箱(主机)会播放左声道声音，第二台音箱(副机)会播放右声道声音，从而系统播放立体声效果的声音。而且由于该音频处理电路的设计解决了现有技术中需要播放立体声的音响系统，需要两台音箱调节到相同的音量、EQ或混响等，并且手动调节很难保证调节到一致，进而影响效果等问题，而本申请只需要将第一台音箱(主机)改变了音量、EQ或混响等，整个系统会随之改变。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明音频处理电路一实施例的电路模块示意图；

图2为本发明音频处理电路一实施例的电路示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				R1	第一电阻	S1-A	第一选择开关
R2	第二电阻	S1-B	第二选择开关
				R3	第三电阻	S1-C	第三选择开关
R4	第四电阻	S1-D	第四选择开关
				R5	第五电阻	L-SIGNAL	左声道信号主线
R6	第六电阻	R-SIGNAL	右声道信号主线
				C1	第一电容	MIX-IN	联机输入端
C2	第二电容	MIX-OUT	联机输出端
				C3	第三电容	OUT-SIGNAL	本机功放输入端
C4	第四电容
				C5	第五电容

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种音频处理电路。

参照图1和图2，本发明技术方案提出一种音频处理电路，包括：左声道信号总线(L-SIGNAL)、加法器、本机功放输入端(OUT-SIGNAL)、联机输入端(MIX-IN)、右声道信号总线(R-SIGNAL)、反相放大器、联机输出端(MIX-OUT)，以及具有三档位的第一选择开关(S1-A)、第二选择开关(S1-B)、第三选择开关(S1-C)和第四选择开关(S1-D)，

所述右声道信号总线(R-SIGNAL)连接于反相放大器，所述反相放大器连接于所述第一选择开关(S1-A)的第二档位，所述第一选择开关(S1-A)的第三档位为空挡，所述第一选择开关(S1-A)的输出端连接联机输出端(MIX-OUT)，所述左声道信号总线(L-SIGNAL)连接于所述加法器，所述加法器连接于所述第四选择开关(S1-D)的第二档位，所述第四选择开关(S1-D)的第三档位连接于所述联机输入端(MIX-IN)，所述第四选择开关(S1-D)的第一档位和所述第一选择开关(S1-A)的第一档位均连接于所述加法器，所述第四选择开关(S1-D)的输出端连接于所述本机功放输入端(OUT-SIGNAL)，

所述第三选择开关(S1-C)的第一档位连接于所述左声道信号总线(L-SIGNAL)，所述第三选择开关(S1-C)的第二档位和第三档位为空挡，所述第三选择开关(S1-C)的输出端连接于所述加法器。

优选地，参照图1或图2，所述反相放大器包括：第一运算放大器、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一电容(C1)，

第五电阻(R5)与第一电容(C1)均并联于第一运算放大器的反向输入端和输出端，第一运算放大器的正向输入端接地，第四电阻(R4)的两端分别连接第一运算放大器的反向输入端和所述右声道信号总线(R-SIGNAL)，第一运算放大器的输出端连接于所述第一选择开关(S1-A)的第二档位。

优选地，参照图1或图2，所述加法器包括：第二运算放大器、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第六电阻(R6)、第三电容(C3)、以及具有三档位的第二选择开关(S1-B)，

第六电阻(R6)与第三电容(C3)均并联于第二运算放大器的反向输入端和输出端，第二电阻(R2)的两端分别连接于第二运算放大器的反向输入端和左声道信号总线(L-SIGNAL)，第二运算放大器的正向输入端接地，第二运算放大器的输出端连接于所述第四选择开关(S1-D)的第二档位，

第二选择开关(S1-B)的输出触点连接于第一电阻(R1)的一端，第一电阻(R1)的另一端连接于第二运算放大器的反向输入端，第二选择开关(S1-B)的第一档位为空挡，第二选择开关(S1-B)的第二档位和第三档位均连接于左声道信号总线(L-SIGNAL)和第二电阻(R2)之间，

第三电阻(R3)的一端连接于第二运算放大器的反向输入端，另一端连接于第三选择开关(S1-C)的输出触点，第三选择开关(S1-C)的第一档位连接于右声道信号总线(R-SIGNAL)与第四电阻(R4)之间，第三选择开关(S1-C)的第二档位和第三档位为空挡。

综上，本发明技术方案通过三档位选择开关(第一选择开关S1-A、第二选择开关S1-B、第三选择开关S1-C、第四选择开关S1-D)的设置实现MONO、Stereo Master、Link in三种模式，方便用户对音响系统进行个性化设置。

具体地，当开关拨至MONE档时，也即开关(第一选择开关S1-A、第二选择开关S1-B、第三选择开关S1-C、第四选择开关S1-D)拨至第一档位；

开关5和6，9和10，13和14，1和2脚相连接，左声道信号(L-SIGNAL)和右声道信号(R-SIGNAL)通过第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，混合输出，此时，本机功放(OUT-SIGNAL)输出左/右声道混合信号(L-SIGNAL和R-SIGNAL的混合信号)，其中，可将本机功放(OUT-SIGNAL)输出的左/右声道混合信号(L-SIGNAL和R-SIGNAL的混合信号)发送至其他音频处理设备，此时的联机输入端(MIX-IN)输入无效。

当开关拨至Stereo Master档时，也即开关(第一选择开关S1-A、第二选择开关S1-B、第三选择开关S1-C、第四选择开关S1-D)拨至第二档位；

开关7和6，11和10，15和14，3和2脚相连接，左声道信号(L-SIGNAL)通过并联的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)再输入至运放，经放大处理输出至本机功放(OUT-SIGNAL)，右声道信号(R-SIGNAL)经第四电阻(R4)输出，经运放放大后，至联机输出端(MIX-OUT)，此时，本机功放输出左声道信号，联机输出端输出右声道边信号，这个档位立即输入端(MIX-IN)输入无效。

当开关拨至Link in档时，

开关8和6，12和10，16和14，4和2脚相连接，此时右声道信号被S1-D切断，本机输入无输出，信号只能从Link in输入。

并且该音频处理电路可以实现模块化设计，一个音频处理电路对应一个该独立的模块，而设置该音频处理电路的音箱可以是完整系统，去掉这个具有音频处理电路的模块音箱依然可以使用，当需要播放立体声时，可以选取两个具有该模块的音箱，其中，将第一音箱作为主机，第二音箱作为副机，主机音箱的联机输出端连接副机音箱的联机输入端，副机始终调节至第三档位(link in挡)，当主机调节至第二档位(stereo Master挡)时，即可播放出立体声效果。

具体地，a.单台音箱使用时，请将该开关拨至第一档位(MONO)位置，此时本机播放L.R(左/右声道)混合声音，同时MIX OUT(联机输出端)输出L.R混合信号。系统播放左/右声道混合后的声音

b.两台音箱组成立体声系统使用时，将第一台音箱的MIX OUT(联机输出端)连接到第二台的MIX IN(联机输入端)，第一台音箱设定为主机(MAIN)，第二台音箱设定为副机(SLAVE)。将所有音源连接到第一台音箱(主机)。此时第一台音箱会(主机)播放左声道声音，第二台音箱(副机)会播放右声道声音，从而系统播放立体声效果的声音。

而且通过该设计当第一台音箱改变了音量、EQ或混响等，整个系统会随之改变。解决了现有技术中，需要同时调节两个音箱的音量、EQ或混响，并且分别调节很难调节成一样，影响播放效果。

在本实施例中，为了使电路输出较好的音调，本技术方案采用如下设置：第一电阻(R1)＝第二电阻(R2)＝第三电阻(R3)＝2第四电阻(R4)＝2第五电阻(R5)＝2第六电阻(R6)。

优选地，第一电阻＝5～30k，如第一电阻＝5k、10k、20k、30k等，

具体地，第一电阻(R1)＝20k、第二电阻(R2)＝20k、第三电阻(R3)＝20k、第四电阻(R4)＝10、第五电阻(R5)＝10k、第六电阻(R6)＝10k。

优选地，为了使得该音频处理电路输出音效更好，采用如下设计：所述音频处理电路还包括：第二电容(C2)，所述第二电容(C2)设于所述第一运算放大器的输出端和所述第一选择开关(S1-A)的第二档位之间；

且/或，所述音频处理电路还包括：第四电容(C4)，所述第四电容(C4)设于所述第二运算放大器的输出端和所述第四选择开关(S1-D)的第二档位之间；

且/或，所述音频处理电路还包括：第五电容(C5)，所述第五电容(C5)设于所述第四选择开关的输出触点和所述本机功放输入端之间。

可以理解地，本发明的音频处理电路可以选用第二电容、第四电容、第五电容其中任意一个，也可以选用第二电容和第四电容、第二电容和第五电容、第四电容或第五电容，最优选地，采用选用第二电容、第四电容和第五电容。

进一步，优选地，第二电容＝1～100uF、且/或，第四电容＝1～100uF，且/或，第五电容＝1～100uF。

具体有如下设置方式：可以第二电容、第四电容、第五电容其中任意一个采用1～100uF电容值范围；

也可以将第二电容和第四电容的电容值设置在1～100uF的范围；

也可以将第二电容和第五电容的电容值设置在1～100uF的范围；

也可以将第四电容和第五电容的电容值设置在1～100uF的范围；

也可以将第二电容、第四电容和第五电容的电容值均设置在1～100uF的范围。

最优选地：第二电容(C2)＝22uF、第四电容(C4)＝22uF，第五电容(C5)＝22uF。

优选地，第一电容(C1)＝47pF、第三电容(C3)＝47pF

优选地，所述第一选择开关(S1-A)、所述第二选择开关(S1-B)、所述第三选择开关(S1-C)、所述第四选择开关(S1-D)为四联动三档选择开关。本技术方案通过如此设计实质上，只采用一个开关，也即拨动一个开关，四个开关同时变换档位。更加方便实现控制。

优选地，述第一选择开关(S1-A)、所述第二选择开关(S1-B)、所述第三选择开关(S1-C)、所述第四选择开关(S1-D)为双刀三掷四联动开关。

本发明还提出一种音响系统，包括两音箱，来那个所述音箱均包括如上所述的音频处理电路，一音箱的联机输出端(MIX-OUT)通过信号线连接另一音箱的联机输入端(MIX-IN)。

本发明还提出一种音响系统，该音响系统包括两音箱，两所述音箱包括如上所述的音频处理电路，一音箱的联机输出端(MIX-OUT)通过信号线连接另一音箱的联机输入端(MIX-IN)。该音频处理电路的具体结构参照上述实施例，由于本音响系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

而且，本音箱系统将一音箱的联机输出端(MIX-OUT)通过信号线连接另一音箱的联机输入端(MIX-IN)，如此可以进行个性化设置，如播放混合音或播放立体音，而且该音响系统只要调节一台音箱(主机)的音量、EQ或混响等，整个系统的音量、EQ或混响等都会随之改变，进而可以实现良好的音效效果。

本发明还提出一种音响系统播放立体声或混合声的方法，该方法主要实现了音箱系统如何播放混合声和立体声。

具体，播放立体声的方法如下：

将第二音箱的第一选择开关(S1-A)、第二选择开关(S1-B)、第三选择开关(S1-C)和第四选择开关(S1-D)拨至第三档位(2和4、6和8、10和12、14和16脚相连通)，将第一音箱的第一选择开关(S1-A)、第二选择开关(S1-B)、第三选择开关(S1-C)和第四选择开关(S1-D)拨至第二档位(2和3、6和7、10和11、14和15脚相连通)；

播放混合声的方法如下：

将第二音箱的第一选择开关(S1-A)、第二选择开关(S1-B)、第三选择开关(S1-C)和第四选择开关(S1-D)拨至第三档位(2和4、6和8、10和12、14和16脚相连通)，将第一音箱的第一选择开关(S1-A)、第二选择开关(S1-B)、第三选择开关(S1-C)和第四选择开关(S1-D)拨至第一档位(1和2、5和6、9和10、13和14)。

由于本音响系统播放立体声或混合声的方法采用了上述音响系统所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种音频处理电路，其特征在于，

包括：左声道信号总线、加法器、本机功放输入端、联机输入端、右声道信号总线、反相放大器、联机输出端，以及具有三挡位的第一选择开关、第三选择开关和第四选择开关，其中，第一挡位为MONO挡，第二挡位为Stereo Master挡，第三挡位为Link in挡；

所述右声道信号总线连接于反相放大器，所述反相放大器连接于所述第一选择开关的第二挡位，所述第一选择开关的第三挡位为空挡，所述第一选择开关的输出端连接联机输出端，

所述左声道信号总线连接于所述加法器，所述加法器连接于所述第四选择开关的第二挡位，所述第四选择开关的第三挡位连接于所述联机输入端，所述第四选择开关的第一挡位和所述第一选择开关的第一挡位均连接于所述加法器，所述第四选择开关的输出端连接于所述本机功放输入端，

所述第三选择开关的第一挡位连接于所述左声道信号总线，所述第三选择开关的第二挡位和第三挡位为空挡，所述第三选择开关的输出端连接于所述加法器；

所述第一选择开关、所述第三选择开关和所述第四选择开关为四联动三挡选择开关。

2.如权利要求1所述的音频处理电路，其特征在于，所述反相放大器包括：第一运算放大器、第四电阻、第五电阻、第一电容，

第五电阻与第一电容均并联于第一运算放大器的反向输入端和输出端，第一运算放大器的正向输入端接地，第四电阻的两端分别连接第一运算放大器的反向输入端和所述右声道信号总线，第一运算放大器的输出端连接于所述第一选择开关的第二挡位。

3.如权利要求2所述的音频处理电路，其特征在于，所述加法器包括：第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第六电阻、第三电容、以及具有三挡位的第二选择开关，

第六电阻与第三电容均并联于第二运算放大器的反向输入端和输出端，第二电阻的两端分别连接于第二运算放大器的反向输入端和左声道信号总线，第二运算放大器的正向输入端接地，第二运算放大器的输出端连接于所述第四选择开关的第二挡位，

第二选择开关的输出触点连接于第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接于第二运算放大器的反向输入端，第二选择开关的第一挡位为空挡，第二选择开关的第二挡位和第三挡位均连接于左声道信号总线和第二电阻之间，

第三电阻的一端连接于第二运算放大器的反向输入端，另一端连接于第三选择开关的输出触点，第三选择开关的第一挡位连接于右声道信号总线与第四电阻之间，第三选择开关的第二挡位和第三挡位为空挡。

4.如权利要求3所述的音频处理电路，其特征在于，第一电阻=第二电阻=第三电阻=2*第四电阻=2*第五电阻=2*第六电阻。

5.如权利要求4所述的音频处理电路，其特征在于，第一电阻=5～30k。

6.如权利要求3至5中任意一项所述的音频处理电路，其特征在于，所述音频处理电路还包括：第二电容，所述第二电容设于所述第一运算放大器的输出端和所述第一选择开关的第二挡位之间；

且/或，所述音频处理电路还包括：第四电容，所述第四电容设于所述第二运算放大器的输出端和所述第四选择开关的第二挡位之间；

且/或，所述音频处理电路还包括：第五电容，所述第五电容设于所述第四选择开关的输出触点和所述本机功放输入端之间。

7.如权利要求6所述的音频处理电路，其特征在于，第二电容=1～100uF、且/或，第四电容=1～100uF，且/或，第五电容=1～100uF。

8.如权利要求3所述的音频处理电路，其特征在于，所述第二选择开关为四联动三挡选择开关，所述四联动三挡选择开关为双刀三掷四联动开关。

9.一种音响系统，其特征在于，包括两音箱，一所述音箱包括如权利要求1至8中任一项所述的音频处理电路，一音箱的联机输出端通过信号线连接另一音箱的联机输入端。

10.一种音响系统播放立体声或混合声的方法，其特征在于，包括如权利要求9所述的音响系统，播放立体声的方法如下：

将第二音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第三挡位，将第一音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第二挡位；

播放混合声的方法如下：

将第二音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第三挡位，将第一音箱的第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关和第四选择开关拨至第一挡位。