CN108810731A - Hi-Fi有源音箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了Hi‑Fi有源音箱，属于音箱技术领域，Hi‑Fi有源音箱，包括信号源输入及解码系统、声场高保真还原运算系统、低失真高效能功率放大器、原创设计腔体结构和全音域低失真扬声器系统。信号源输入及解码系统与外界信号源相连；声场高保真还原运算处理系统将解码系统而来的数字信号进行降噪，并对声场还原作本发明特有的声场高保真还原运算处理；低失真高效能功率放大器将还原后的音频信号进行功率放大，以推动扬声器系统工作，原创设计腔体结构是本发明结合该系统中使用的扬声器固有特点作出的原创性结构设计，可以实现通过软件处理完成Hi‑Fi音频输出的功能，硬件少，生产成本较少，但产品功能强大，可靠性大大提高，从而有很好的社会效益和经济效益。

Description

Hi-Fi有源音箱
技术领域
本发明涉及音箱技术领域，更具体地说，涉及Hi-Fi有源音箱。
背景技术
音响是一种音频输出设备，在人们的娱乐生活中起到重要作用。随着人们精神生活的提高，对音频输出领域的设备要求也越来越高。但是目前动辄上万，甚至数万元的家庭领域的Hi-Fi音频输出设备的价格普通人是难以承受的。本发明则以较低的硬件成本，让Hi-Fi音频输出设备进入普通消费人群成为可能。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供Hi-Fi有源音箱，它可以实现通过软件处理完成Hi-Fi音频输出的功能，硬件少，生产成本较少，但产品功能强大，可靠性大大提高，从而有很好的社会效益和经济效益。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
Hi-Fi有源音箱，包括信号源输入及解码系统、声场高保真还原运算系统、低失真高效能功率放大器、原创设计腔体结构和全音域低失真扬声器系统，所述信号源输入及解码系统用于本发明系统与外界音源相连，所述信号源输入及解码系统包括蓝牙无线传输功能、外接输入(AUX IN)功能、HDMI输入功能、光纤输入功能和记忆卡播放功能，它可以实现通过软件处理完成Hi-Fi音频输出的功能，硬件少，生产成本较少，但产品功能强大，可靠性大大提高，从而有很好的社会效益和经济效益。
进一步的，所述记忆卡播放功能端口包括USB A端口、MICRO/MINI USB端口和TYPEC端口，可兼容市面上几乎所有的端口类型。
进一步的，所述声场高保真还原运算系统包括对信号的降噪处理和对声场还原的频率及响度作运算处理，所述信号经处理后，使得声场可最大程度的还原所需频率的宽度和响度，在此运算处理条件下，系统对低音(BASS)高音(TREBLE)的增强或衰减采用动态补偿法，声场高保真还原运算处理系统将解码系统而来的数字信号进行降噪，并对声场还原作本发明特有的声场高保真还原运算处理，经该软件处理的音频信号满足Hi-Fi等级音效。
进一步的，所述低失真高效能功率放大器包括数字功率放大器和模拟功率放大器，两者的配合可实现低失真和高效能的效果，低失真高效能功率放大器将还原后的音频信号进行功率放大，以推动扬声器系统工作。
进一步的，所述原创设计腔体结构包括第一原创设计腔体和第二原创设计腔体，所述第二原创设计腔体上连接有一对第一倒相管，所述第一倒相管的内环直径为27.0毫米，所述第一倒相管的外环直径为32.5毫米，两个所述第一倒相管的圆心之间的距离为189.2毫米，所述第二原创设计腔体上连接有第二倒相管，所述第二倒相管的内环直径为35.6毫米，所述第二倒相管的外环直径为40.8毫米，所述第二倒相管的外环下沉2毫米，所述第二倒相管的圆心距离第二原创设计腔体最下端的距离为180毫米，原创设计腔体结构是本发明结合该系统中使用的扬声器固有特点作出的原创性结构设计，经实验验证，原创设计腔体结构可发挥最佳的发声效果。
进一步的，所述全音域低失真扬声器系统包括一单元扬声器系统、二单元扬声器系统和多单元扬声器系统，全音域低失真扬声器系统使音频得以电能转化成空气振动为主的机械能，完成电声转换，适用范围广。
进一步的，所述多单元扬声器系统包括人体头部距离感应系统，所述人体头部距离感应系统用于多单元扬声系统感应人体头部的位置，根据多单元扬声系统中不同发声单元发出的声波到达人体头部的时间，可调整不同发声单元发出声波的顺序和时间差，可保证多频率声波信号同步到达人耳，可杜绝相位差，使听到的声音与音源一致。
进一步的，所述人体头部距离感应系统包括距离感应系统和人体头部识别系统，可准确感应人体头部的位置与多单元扬声系统中不同发声单元的距离。
进一步的，所述人体头部识别系统包括红外热传感器和AI人体识别系统，根据人体的热成像，通过AI人体识别技术识别人的头部，再通过与距离感应系统的配合，可准确得到人体头部的位置与多单元扬声系统中不同发声单元的距离，便于准确控制不同发声单元发出声波同部到达人耳。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现通过软件处理完成Hi-Fi音频输出的功能，硬件少，生产成本较少，但产品功能强大，可靠性大大提高，从而有很好的社会效益和经济效益。
(2)记忆卡播放功能端口包括USB A端口、MICRO/MINI USB端口和TYPE C端口，可兼容市面上几乎所有的端口类型。
(3)声场高保真还原运算系统包括对信号的降噪处理和对声场还原的频率及响度作运算处理，信号经处理后，使得声场可最大程度的还原所需频率的宽度和响度，在此运算处理条件下，系统对低音(BASS)高音(TREBLE)的增强或衰减采用动态补偿法，声场高保真还原运算处理系统将解码系统而来的数字信号进行降噪，并对声场还原作本发明特有的声场高保真还原运算处理，经该软件处理的音频信号满足Hi-Fi等级音效。
(4)低失真高效能功率放大器包括数字功率放大器和模拟功率放大器，两者的配合可实现低失真和高效能的效果，低失真高效能功率放大器将还原后的音频信号进行功率放大，以推动扬声器系统工作。
(5)原创设计腔体结构包括第一原创设计腔体和第二原创设计腔体，第二原创设计腔体上连接有一对第一倒相管，第一倒相管的内环直径为27.0毫米，第一倒相管的外环直径为32.5毫米，两个第一倒相管的圆心之间的距离为189.2毫米，第二原创设计腔体上连接有第二倒相管，第二倒相管的内环直径为35.6毫米，第二倒相管的外环直径为40.8毫米，第二倒相管的外环下沉2毫米，第二倒相管的圆心距离第二原创设计腔体最下端的距离为180毫米，原创设计腔体结构是本发明结合该系统中使用的扬声器固有特点作出的原创性结构设计，经实验验证，原创设计腔体结构可发挥最佳的发声效果。
(6)全音域低失真扬声器系统包括一单元扬声器系统、二单元扬声器系统和多单元扬声器系统，全音域低失真扬声器系统使音频得以电能转化成空气振动为主的机械能，完成电声转换，适用范围广。
(7)多单元扬声器系统包括人体头部距离感应系统，人体头部距离感应系统用于多单元扬声系统感应人体头部的位置，根据多单元扬声系统中不同发声单元发出的声波到达人体头部的时间，可调整不同发声单元发出声波的顺序和时间差，可保证多频率声波信号同步到达人耳，可杜绝相位差，使听到的声音与音源一致。
(8)人体头部距离感应系统包括距离感应系统和人体头部识别系统，可准确感应人体头部的位置与多单元扬声系统中不同发声单元的距离。
(9)人体头部识别系统包括红外热传感器和AI人体识别系统，根据人体的热成像，通过AI人体识别技术识别人的头部，再通过与距离感应系统的配合，可准确得到人体头部的位置与多单元扬声系统中不同发声单元的距离，便于准确控制不同发声单元发出声波同部到达人耳。
附图说明
图1为本发明的一体式Hi-Fi高保真有源音箱方框图；
图2为本发明的分体式Hi-Fi高保真有源音箱方框图；
图3为本发明的Hi-Fi高保真声场还原运算曲线图；
图4为本发明的第一原创设计腔体结构示意图一；
图5为本发明的第一原创设计腔体结构示意图二；
图6为本发明的第一倒相管尺寸和安装位置图；
图7为图6中A-A处结构示意图；
图8为图6中B-B处结构示意图；
图9为本发明的第二原创设计腔体结构示意图；
图10为本发明的第二倒相管尺寸和安装位置图；
图11为图10中C-C处结构示意图；
图12为现有技术中多单元声波传输路径示意图；
图13为本发明的多单元声波传输路径示意图。
图中标号说明：
1第一原创设计腔体、2第一倒相管、3第二原创设计腔体、4第二倒相管。
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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，Hi-Fi有源音箱，包括信号源输入及解码系统、声场高保真还原运算系统、低失真高效能功率放大器、原创设计腔体结构和全音域低失真扬声器系统，信号源输入及解码系统用于本发明系统与外界音源相连，信号源输入及解码系统包括蓝牙无线传输功能、外接输入(AUX IN)功能、HDMI输入功能、光纤输入功能和记忆卡播放功能，记忆卡播放功能端口包括USB A端口、MICRO/MINI USB端口和TYPE C端口，可兼容市面上几乎所有的端口类型，低失真高效能功率放大器包括数字功率放大器和模拟功率放大器，两者的配合可实现低失真和高效能的效果，低失真高效能功率放大器将还原后的音频信号进行功率放大，以推动扬声器系统工作，全音域低失真扬声器系统包括一单元扬声器系统、二单元扬声器系统和多单元扬声器系统，全音域低失真扬声器系统使音频得以电能转化成空气振动为主的机械能，完成电声转换，适用范围广。
请参阅图1-3，声场高保真还原运算系统包括对信号的降噪处理和对声场还原的频率及响度作运算处理，信号经处理后，使得声场可最大程度的还原所需频率的宽度和响度，声场高保真还原运算处理系统将解码系统而来的数字信号进行降噪，并对声场还原作本发明特有的声场高保真还原运算处理，经该软件处理的音频信号满足Hi-Fi等级音效，在此运算处理条件下，系统对低音(BASS)高音(TREBLE)的增强或衰减采用动态补偿法，需要指出的是这曲线对应不同的扬声器系统和腔体结构时，曲线的变化会有不一致，但大体走势趋于一致。
请参阅图4-11，原创设计腔体结构包括第一原创设计腔体1和第二原创设计腔体3，第二原创设计腔体3上连接有一对第一倒相管2，第一倒相管2的内环直径为27.0毫米，第一倒相管2的外环直径为32.5毫米，两个第一倒相管2的圆心之间的距离为189.2毫米，第二原创设计腔体3上连接有第二倒相管4，第二倒相管4的内环直径为35.6毫米，第二倒相管4的外环直径为40.8毫米，第二倒相管4的外环下沉2毫米，第二倒相管4的圆心距离第二原创设计腔体3最下端的距离为180毫米，原创设计腔体结构是本发明结合该系统中使用的扬声器固有特点作出的原创性结构设计，经实验验证，原创设计腔体结构可发挥最佳的发声效果。
请参阅图12，现有技术中多单元声波传输路径距离人体头部的长度不一致，传输路径长的，延迟最大，会造成高中低声音不同步，产生严重相位差，十分影响Hi-Fi效果。
请参阅图13，为解决图12中存在的问题，为此，多单元扬声器系统还包括人体头部距离感应系统，人体头部距离感应系统用于多单元扬声系统感应人体头部的位置，根据多单元扬声系统中不同发声单元发出的声波到达人体头部的时间，可调整不同发声单元发出声波的顺序和时间差，可保证多频率声波信号同步到达人耳，可杜绝相位差，使听到的声音与音源一致，人体头部距离感应系统包括距离感应系统和人体头部识别系统，可准确感应人体头部的位置与多单元扬声系统中不同发声单元的距离，人体头部识别系统包括红外热传感器和AI人体识别系统，根据人体的热成像，通过AI人体识别技术识别人的头部，再通过与距离感应系统的配合，可准确得到人体头部的位置与多单元扬声系统中不同发声单元的距离，便于准确控制不同发声单元发出声波同部到达人耳。
本方案可以实现通过软件处理完成Hi-Fi音频输出的功能，硬件少，生产成本较少，但产品功能强大，可靠性大大提高，从而有很好的社会效益和经济效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.Hi-Fi有源音箱，其特征在于：包括信号源输入及解码系统、声场高保真还原运算系统、低失真高效能功率放大器、原创设计腔体结构和全音域低失真扬声器系统，所述信号源输入及解码系统用于本发明系统与外界音源相连，所述信号源输入及解码系统包括蓝牙无线传输功能、外接输入(AUX IN)功能、HDMI输入功能、光纤输入功能和记忆卡播放功能。
2.根据权利要求1所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述记忆卡播放功能端口包括USB A端口、MICRO/MINI USB端口和TYPE C端口。
3.根据权利要求1所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述声场高保真还原运算系统包括对信号的降噪处理和对声场还原的频率及响度作运算处理，所述信号经处理后，使得声场可最大程度的还原所需频率的宽度和响度。
4.根据权利要求1所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述低失真高效能功率放大器包括数字功率放大器和模拟功率放大器。
5.根据权利要求1所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述原创设计腔体结构包括第一原创设计腔体(1)和第二原创设计腔体(3)，所述第二原创设计腔体(3)上连接有一对第一倒相管(2)，所述第一倒相管(2)的内环直径为27.0毫米，所述第一倒相管(2)的外环直径为32.5毫米，两个所述第一倒相管(2)的圆心之间的距离为189.2毫米，所述第二原创设计腔体(3)上连接有第二倒相管(4)，所述第二倒相管(4)的内环直径为35.6毫米，所述第二倒相管(4)的外环直径为40.8毫米，所述第二倒相管(4)的外环下沉2毫米，所述第二倒相管(4)的圆心距离第二原创设计腔体(3)最下端的距离为180毫米。
6.根据权利要求1所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述全音域低失真扬声器系统包括一单元扬声器系统、二单元扬声器系统和多单元扬声器系统。
7.根据权利要求1所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述多单元扬声器系统包括人体头部距离感应系统，所述人体头部距离感应系统用于多单元扬声系统感应人体头部的位置，根据多单元扬声系统中不同发声单元发出的声波到达人体头部的时间，可调整不同发声单元发出声波的顺序和时间差，可保证多频率声波信号同步到达人耳，可杜绝相位差，使听到的声音与音源一致。
8.根据权利要求7所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述人体头部距离感应系统包括距离感应系统和人体头部识别系统。
9.根据权利要求8所述的Hi-Fi有源音箱，其特征在于：所述人体头部识别系统包括红外热传感器和AR人体识别系统。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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