CN108810730A - 一种音响系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及音响技术领域，公开了一种音响系统。该音箱系统包括：信号处理器、信号转换电路、N个功放和N个扬声器；其中，N个功放分属于至少两种不同类型的功放；信号处理器与信号转换电路连接，信号转换电路的N路输出端分别与N个功放的输入端连接，N个功放的输出端分别与N个扬声器电连接；其中，N为大于等于2的正整数；信号处理器用于将获取到的音频信号进行分频处理，并将分频处理后的音频信号传输到信号转换电路；信号转换电路用于获取信号处理器传输的分频处理后的音频信号，将对应的音频段信号通过信号转换电路的输出端传输到对应的功放。本发明中，使得不同的音频段对应不同类型的功放，提高音响系统的音效。

Description

一种音响系统
技术领域
本发明实施例涉及音响技术领域，特别涉及一种音响系统。
背景技术
功率放大器也称“功放”是音响系统中最基本的组成，它的主要任务是将来自信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音，一套良好的音响系统中功放的作用功不可没。由于对音响系统的功率、阻抗、失真度等的考虑，且不同的功放在内部信号处理、线路设计和生产工艺也不同，因此，传统的音响系统中使用的功放类型比较单一，如使用D类功率放大器的音响系统或使用AB类功率放大器的音响系统。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的使用单一类型功放的音响系统中，如使用D类功放的音响系统，大部分音响的效率可达到90％，可在小体积即散热片体积相应减小时推动大负载，也就是能够做到大功率输出，对电源性能要求不高，且低频段输出失真小；但是使用D类功放的音响系统在中高频段性能较差，失真较高。使用AB类功放的音响系统，音频中高频失真特效好；中高频失真小，但是使用AB类功放的音响系统的效率较低，大功率下对电源要求较高，因效率原因发热较大，需要较大面积散热片对其进行散热，增加了器件成本，系统需要调试的时间较长。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种音响系统，使得不同的音频段对应不同类型的功放，提高音响系统的音效。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种音响系统，包括：信号处理器、信号转换电路、N个功放和与N个功放对应连接的N个扬声器；其中，N个功放分属于至少两种不同类型的功放；
信号处理器与信号转换电路连接，信号转换电路的N路输出端分别与N个功放的输入端连接，N个功放的输出端分别与N个扬声器电连接；其中，N为大于等于2的正整数；
信号处理器用于将获取到的音频信号进行分频处理，并将分频处理后的音频信号传输到信号转换电路；
信号转换电路用于获取信号处理器传输的分频处理后的音频信号，将对应的音频段信号通过信号转换电路的输出端传输到对应的功放。
本发明实施方式相对于现有技术而言，信号处理器对音频信号进行分频，将对应的音频段信号传输到对应的功放，且音响系统中的功放分属于至少两种类型的功放，采用不同类型功放的音响系统能够保证各音频段对应合适的功放，避免仅使用一种类型的功放时在部分音频段的音效差功耗高的问题，使得对应的功放在确定的音频段工作时功放电路的效率较高且功放音效好，从而提升音响系统的性能，以及降低音响系统的功耗，使用户在使用该音响系统时体验良好。
另外，若音响系统包括低频功放、低频扬声器、中高频功放和中高频扬声器；信号转换电路的低频输出端与低频功放的输入端连接，低频功放的输出端与低频扬声器连接，信号转换电路的中高频输出端与中高频功放的输入端连接，中高频功放的输出端与中高频扬声器电连接；信号转换电路具体用于，将低频音频段的信号传输到低频功放，将中高频音频段的信号传输到中高频功放。
该实施方式中，将低频段与中高频段分开，单独设置低频的功放，能够提高低频段的音效，进一步提升用户体验。
另外，中高频功放包括中频功放和高频功放，中高频扬声器包括中频扬声器和高频扬声器，信号转换电路的中高频输出端包括中频输出端和高频输出端；信号转换电路的中频输出端与中频功放的输入端连接，中频功放的输出端与中频扬声器电连接；信号转换电路的高频输出端与高频功放的输入端连接，高频功放的输出端与高频扬声器电连接；信号转换电路具体用于，将中频音频段的信号传输到中频功放，将高频音频段的信号传输到高频功放。
该实施方式中，对于中高频信号也进行分频，将对应的音频段传输到对应的功放，进一步提高了音响系统的性能，提升用户体验。
另外，音响系统还包括滤波电路；滤波电路串接于低频功放与低频扬声器之间。
该实施方式中，在低频功放与低频扬声器之间设置滤波电路，避免低音频段经过功放而出现杂音，提升了音响系统的性能，进一步提升用户体验。
另外，类型为按照导电方式将功放分为不同类型，包括：A类功放、B类功放、AB类功放和D类功放；其中，低频功放为D类功放，中高频功放为AB类功放。
另外，音响系统还包括微控制单元；微控制单元与信号处理器连接。
另外，信号转换电路包括第一信号转换单元和第二信号转换单元；
第一信号转换单元通过低频输出端与低频功放连接；
第二信号转换单元通过中频输出端与中频功放连接，第二信号转换单元通过高频输出端与高频功放连接。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式中音响系统的结构图；
图2是本发明第一实施方式中另一音响系统的结构图；
图3是本发明第一实施方式中另一音响系统的结构图；
图4是本发明第二实施方式中音响系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种音响系统。具体结构如图1所示。包括：信号处理器10、信号转换电路20、N个功放(图1中30和40)和与所述N个功放对应连接的N个扬声器(图1中的31和41)；其中，所述N个功放分属于至少两种不同类型的功放。
其中，N为大于等于2的正整数，图1中以两个功放为例，仅是示例性说明，并不构成对本发明的限制。
具体的，信号处理器10与信号转换电路20连接，信号转换电路20的两路输出端分别与两个功放30和40的输入端连接，两个功放30和40的输出端分别与两个扬声器电连接；其中，信号处理器10用于将获取到的音频信号进行分频处理，并将分频处理后的音频信号传输到信号转换电路20；信号转换电路20用于获取信号处理器传输的分频处理后的音频信号，将对应的音频段信号通过信号转换电路的输出端传输到对应的功放(30和40)。
需要说明的是，信号处理器对获取到的音频信号进行分频是通过分频点的设置将音频信号进行分频，信号转换电路在获取到分频后的音频信号之后，根据各通道的输出相位控制输出不同音频段的信号。此处仅是示例性说明，具体的分频过程此处不做限制。
具体地说，音响系统中的功放用于将对应音频段的微弱信号进行放大，以驱动扬声器发出声音。不同类型的功放最佳的工作频段均有不同，若类型为按照导电方式划分得到，则功放类型包括A类功放、B类功放、AB类功放和D类功放等，需要说明的是，此处仅是因导电方式确定出不同类型的功放，具体还可以其他方式对功放进行分类，如，按照功放管的类型、按照功放电路元件的数量、按照功能等，此处仅是举例说明，不做具体限定。
具体地说，若仅将低频信号分离，则音箱系统包括低频功放、低频扬声器、中高频功放和中高频扬声器；如图1中低频功放对应第一功放30、低频扬声器对应第一扬声器31、中高频功放对应图中第二功放40、中高频扬声器对应图中第二扬声器41，信号转换电路的低频输出端与低频功放30的输入端连接，低频功放30的输出端与低频扬声器31连接，信号转换电路的中高频输出端与中高频功放40的输入端连接，中高频功放40的输出端与中高频扬声器41电连接；信号转换电路具体用于，将低频音频段的信号传输到低频功放30，将中高频音频段的信号传输到中高频功放40。
其中，若将中高频段信号进行分频，则该音箱系统为三分频系统，其结构如图2所示，其中，中高频功放包括中频功放401和高频功放402，中高频扬声器包括中频扬声器411和高频扬声器412，信号转换电路的中高频输出端包括中频输出端和高频输出端；信号转换电路的中频输出端与中频功放401的输入端连接，中频功放401的输出端与中频扬声器411电连接；信号转换电路的高频输出端与高频功放402的输入端连接，高频功放402的输出端与高频扬声器412电连接；信号转换电路具体用于，将中频音频段的信号传输到中频功放401，将高频音频段的信号传输到高频功放402。
具体的，在将音频信号分为低频段和中高频段时，对功放分类的具体类型中，D类放大器因其低音频段性能较好，可作为低音频段的功放，AB类功放在全频段谐波失真较小，整体主观听音效果好，可作为中高频段的功放。如，上述低频功放30对应设置为D类功放，中高频功放40设置为AB类功放。此处仅为举例说明，不做具体限制。在将音频信号进行三分频时，低频功放30可设置为D类功放，中频功放401可设置为A类功放、B类功放或AB类功放中的一种，其中，上述的低频段信号对应20Hz-300Hz，中频段信号对应300Hz-3kHz，高频段信号对应3kHz-30kHz。上述对个音频段设置的具体功放类型和个音频段的划分均为示例性说明，不做具体限制。
需要说明的是，上述按照导电方式分类的功放类型中还包括：G类功放、H类功放、S类功放和XD类功放等，具体音响系统中设置的功放类型不做限制。
具体地说，功放电路中的低频段信号经过功放后信号被放大，为了避免低频段信号出现杂音，在低频段信号经过低频功放之后设置一个滤波电路，如，音响系统还包括滤波电路33；滤波电路33串接于低频功放与低频扬声器之间。如图3所示，该滤波电路33包括电感元件与电容元件，滤波电路33的具体结构和在音响系统中的连接关系如图3所示。该滤波电路33的电感元件的第一端为信号输入端与低频功放的输出端连接，电感元件的第二端与电容元件的第一端连接作为滤波电路的输出端，电容元件的第二端接地。此处对滤波电路的具体结构仅是示例性说明，具体可根据实际音响系统设置合适的滤波电路，此处不做限制。
值得一提的是，滤波电路用于提高该音频段的音效，在高频段信号或中频段信号电路中也可以设置滤波电路，具体不做限制。
相对于现有技术而言，信号处理器对音频信号进行分频，将对应的音频段信号传输到对应的功放，且音响系统中的功放分属于至少两种类型的功放，采用不同类型功放的音响系统能够保证各音频段对应合适的功放，避免仅使用一种类型的功放时在部分音频段的音效差功耗高的问题，使得对应的功放在确定的音频段工作时功放电路的效率较高且功放音效好，从而提升音响系统的性能，以及降低音响系统的功耗，使用户在使用该音响系统时体验良好。
本发明的第二实施方式涉及一种音响系统。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，具体说明了信号转换电路转换信号的具体实现。
本实施方式中音响系统的结构如图4所示，其中，音响系统还包括微控制单元50，信号转换电路20中包括第一信号转换单元21和第二信号转换单元22。
具体地说，第一信号转换单元21通过低频输出端与低频功放30连接；第二信号转换单元22通过中频输出端与中频功放401连接，第二信号转换单元22通过高频输出端与高频功放402连接。
需要说明的是，在该音箱系统为数字音频，则信号处理器用于将音频信号进行数字处理，如信号处理器设置为DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理)芯片，用于通过分频点的设置完成对音频信号的分频，其中，微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)将获取到的音频信号传输到DSP，DSP将音频信号分频处理之后传输到信号转换电路，具体的，信号转换电路根据分频点获取到不同段的音频信号并输出不同音频段的信号，如，信号转换电路设置为DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)，用于转换并输出音频信号。
具体地说，在本实施方式中的音响系统中设置了两个DAC，第一DAC输出的为低频段信号，第二DAC输出的为中高频段信号，若DAC中存在三个信号通道，也可使用一个DAC即可，此处对设置的DAC的数量的说明是一种示例性的说明，不做具体限制。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各电路单元均为逻辑单元，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种音响系统，其特征在于，包括：信号处理器、信号转换电路、N个功放和与所述N个功放对应连接的N个扬声器；其中，所述N个功放分属于至少两种不同类型的功放；
所述信号处理器与所述信号转换电路连接，所述信号转换电路的N路输出端分别与所述N个功放的输入端连接，所述N个功放的输出端分别与所述N个扬声器电连接；其中，N为大于等于2的正整数；
所述信号处理器用于将获取到的音频信号进行分频处理，并将分频处理后的所述音频信号传输到所述信号转换电路；
所述信号转换电路用于获取所述信号处理器传输的分频处理后的所述音频信号，将对应的音频段信号通过所述信号转换电路的输出端传输到对应的所述功放。
2.根据权利要求1所述的音响系统，其特征在于，若所述音响系统包括低频功放、低频扬声器、中高频功放和中高频扬声器；
所述信号转换电路的低频输出端与所述低频功放的输入端连接，所述低频功放的输出端与所述低频扬声器连接，所述信号转换电路的中高频输出端与所述中高频功放的输入端连接，所述中高频功放的输出端与所述中高频扬声器电连接；
所述信号转换电路具体用于，将低频音频段的信号传输到所述低频功放，将中高频音频段的信号传输到所述中高频功放。
3.根据权利要求2所述的音响系统，其特征在于，所述中高频功放包括中频功放和高频功放，所述中高频扬声器包括中频扬声器和高频扬声器，所述信号转换电路的中高频输出端包括中频输出端和高频输出端；
所述信号转换电路的中频输出端与所述中频功放的输入端连接，所述中频功放的输出端与所述中频扬声器电连接；所述信号转换电路的高频输出端与所述高频功放的输入端连接，所述高频功放的输出端与所述高频扬声器电连接；
所述信号转换电路具体用于，将中频音频段的信号传输到所述中频功放，将高频音频段的信号传输到高频功放。
4.根据权利要求2或3所述的音响系统，其特征在于，所述音响系统还包括滤波电路；
所述滤波电路串接于所述低频功放与所述低频扬声器之间。
5.根据权利要求2或3所述的音响系统，其特征在于，所述类型为按照导电方式将功放分为不同类型，包括：A类功放、B类功放、AB类功放和D类功放；
其中，所述低频功放为D类功放，所述中高频功放为AB类功放。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的音响系统，其特征在于，所述音响系统还包括微控制单元；所述微控制单元与所述信号处理器连接。
7.根据权利要求3所述的音响系统，其特征在于，所述信号转换电路包括第一信号转换单元和第二信号转换单元；
所述第一信号转换单元通过所述低频输出端与所述低频功放连接；
所述第二信号转换单元通过所述中频输出端与所述中频功放连接，所述第二信号转换单元通过所述高频输出端与所述高频功放连接。
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