CN1109254A

CN1109254A - 动态误差前馈放声系统

Info

Publication number: CN1109254A
Application number: CN 94103114
Authority: CN
Inventors: 崔基建
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1995-09-27

Abstract

本发明属电声技术领域。本发明由处理器(C)、加法器(J)、功率放大器(G)、扬声器(Y)、拾取器(S)、误差检出器(W)组成。需还原为声音的声频信号电压经处理器处理为分别使扬声器振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压，这三个信号电压经加法器相加，以扩展扬声器的低频响应。拾取器拾取扬声器振膜振动的情况。每当振膜振动有误差时，误差检出器就输出反映振动误差的信号电压，该信号电压对由加法器另三个输入端输入的信号电压进行补偿或削减，从而降低扬声器辐射声音的谐波失真，并改善真瞬态响应。

Description

本发明属电声技术领域。

对本发明理解、检索、审查有参考作用的技术为电声技术。供理解、检索、审查有参考作用的文件如下：

〔1〕管善群，电声技术基础，人民邮电出版社，1982，142～272;

〔2〕何祚镛、赵玉芳，声学理论基础，国防工业出版社，1981，5～33;

〔3〕沈

，动态反馈配接，电声技术，1992（5），2～4;

〔4〕杨德新，误差前馈放大器的分析，电声技术，1983（3），25～34。

本发明申请文件（说明书、说明书摘要和权利要求书）中所述的扬声器为置于封闭音箱上的直射式电动扬声器。

本发明的目的是为了提高音响设备扬声器辐射声音的质量。

本发明由处理器（C）、加法器（J）、功率放大器（G）、扬声器（Y）、拾取器（S）、误差检出器（W）组成。参看说明书附图。附图中：

图1是本发明的第一种实施例;

图2是本发明的第二种实施例;

图3是本发明的第三种实施例;

图4是本发明的第四种实施例。

首先就图1所示本发明的第一种实施例进行说明与解释。需还原为声音的声频信号电压由处理器（C）的输入端入处理器（C），处理器（C）的三个输入端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉分别与加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉相连接。加法器（J）的输出端与功率放大器（G）的输入端〈e₁〉相连接，还与误差检出器（W）的输入端〈d₁〉相连接。功率放大器（G）的输出端与扬声器（Y）相连接。拾取器（S）的输出端与误差检出器（W）的输入端〈d₀〉相连接。误差检出器（W）的输出端与功率放大器（G）的输入端〈e₂〉相连接。

需还原为声音的声频信号电压由处理器（C）的输入端输入处理器（C），经处理器（C）处理为分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的三个信号电压，这三个信号电压，分别由处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出。处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出的信号电压分别送入加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉。输入加法器（J）的三个信号电压经加法器（J）相加后，由其输出端输出一个使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压。加法器（J）的输出端输出的信号电压分两路，一路送入功率放大器（G）的输入端〈e₁〉，一路送入误差检出器（W）的输入端〈d₁〉功率放大器（G）把由其输入端〈e₁〉输入的信号电压放大后，由其输出端输出。功率放大器（G）输出端输出的信号电压输入扬声器（Y），从而使扬声器（Y）振膜产生振动。拾取器（S）拾取扬声器（Y）振膜振动的情况（或拾取振动的加速度情况;或拾取振动的速度情况;或拾取振动的位移情况），以电压的形式由其输出端输出拾取器（S）输出端输出的反映扬声器（Y）振膜振动情况的信号电压送入误差检出器（W）的输入端〈d₀〉。误差检出器（W）把由其输入端〈d₁〉和〈d₀〉输入的两个信号电压进行处理和比较，把扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移的误差检出，以电压的形式由其输出端输出。误差检出器（W）输出端输出的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压送入功率放大器（G）的输入端〈e₂〉。由功率放大器（G）输入端〈e₂〉输入的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压，对由功率放大器（G）另一输入端〈e₁〉输入的使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压进行补偿或削减。

扬声器（Y）的低频响应及其频响下限，基本上由扬声器（Y）的力学性质决定。本发明的处理器（C）和加法器（J），依照扬声器（Y）的力学和电磁学性质对输入处理器（C）的声频信号电压中的低频信号进行提升处理，从而扩展了扬声器（Y）辐射声压对于输入处理器（C）声频信号电压的低频响应。

由于扬声器（Y）弹性元件弹性的非线性和扬声器（Y）磁隙磁通密度不均匀，会使扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移产生非线性失真，进而导致扬声器（Y）辐射声音的非线性失真。本发明是如下解决这一问题的：每当扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移不足（或有过）时，误差检出器（W）就会输出一个反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移不足（或有过）的误差信号电压。该误差信号电压由功率放大器（G）的输入端〈e₂〉输入功率放大器（G），对由功率放大器（G）另一输入端〈e₁〉输入的使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压进行补偿（或削减），以使扬声器（Y）振膜的振动接近处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出的，分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压所规定的振动。这样就降低了扬声器（Y）辐射声音的非线性失真，并且还改善了扬声器（Y）的瞬态响应。

图2所示本发明的第二种实施例中。误差检出器（W）有四个输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉、〈d₀〉。处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉不仅分别与加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉相连接，还分别与误差检出器（W）的输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉相连接。误差检出器（W）对由其输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉输入的分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的三个信号电压与由其另一输入端〈d_o〉输入的反映扬声器（Y）振膜振动加速度（或速度、或位移）的信号电压进行处理和比较，把扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移的误差检出，以电压的形式由其输出端输出。误差检出器（W）输出端输出的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压仍送入功率放大器（G）的输入端〈e₂〉。

图3所示本发明的第三种实施例中。加法器（J）有四个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉、〈b₄〉。误差检出器（W）的输出端与加法器（J）的输入端〈b₄〉相连接。误差检出器（W）输出端输出的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压送入加法器（J）的输入端〈b₄〉。由加法器（J）输入端〈b₄〉输入的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压，对由加法器（J）输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉输入的分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压进行补偿或削减。

图4所示本发明的第四种实施例中。加法器具有功率放大器的功能。加法器（J）的输出端与扬声器（Y）相连接。

本发明动态误差前馈放声系统与动态反馈放声系统相比，本发明动态误差前馈放声系统的扬声器呈现下述优点：低频响应下限较低;非线性失真较小;瞬态响应较好。

Claims

1、一种动态误差前馈放声系统。其特征是：需还原为声音的声频信号电压送入处理器(C)的输入端。处理器(C)的三个输出端<a₁>、<a₂>、<a₃>分别与加法器<J>的三个输入端<b₁>、<b₂>、<b₃>相连接。加法器(J)的输出端与功率放大器(G)的输入端<e₁>相连接，还与误差检出器(W)的输入端<d₁>相连接。功率放大器(G)的输出端与杨声器(Y)相连接。拾取器(S)的输出端与误差检出器(W)的输入端<d₀>相连接。误差检出器(W)的输出端与功率放大器(G)的输入端<e₂>相连接。处理器(C)把由其输入端输入的声频信号电压处理为分别使扬声器(Y)振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压，这三个信号电压分别由处理器(C)的三个输出端<a₁>、<a₂>、<a₃>输出后，分别送入加法器(J)的三个输入端<b₁>、<b₂>、<b₃>，这三个信号电压经加法器(J)相加后，由其输出端输出一个使扬声器(Y)振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压。加法器(J)输出端输出的信号电压，一路送入功率放大器(G)的输入端<e₁>，另一路送入误差检出器(W)的输入端<d₁>。功率放大器(G)输出端输出的信号电压输入扬声器(Y)。拾取器(S)拾取扬声器(Y)振膜振动的情况(或拾取振动的加速度情况；或拾取振动的速度情况；或拾取振动的位移情况)，以电压的形式由其输出端输出后，送入误差检出器(W)的输入端<d₀>。误差检出器(W)把由其输入端<d₁>、<d₀>输入的两个信号电压进行处理和比较，把扬声器(Y)振膜振动加速度、速度和位移的误差检出，以电压的形式由其输出端输出。误差检出器(W)输出端输出的反映扬声器(Y)振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压，由功率放大器(G)的输入端(e₂)输入功率放大器(G)，对由功率放大器(G)另一输入端(e₁)输入的使扬声器(Y)振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压进行补偿或削减。

2、一种动态误差前馈放声系统。其特征是：需还原为声音的声频信号电压送入处理器（C）的输入端。处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉分别与加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉相连接。还分别与误差检出器（W）的三个输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉相连接。加法器（J）的输出端与功率放大器（G）的输入端〈e₁〉相连接，功率放大器（G）的输出端与扬声器（Y）相连接。拾取器（S）的输出端与误差检出器（W）的输入端〈d₀〉相连接。误差检出器（W）的输出端与功率放大器（G）的输入端〈e₂〉相连接。处理器（C）把由其输入端输入的声频信号电压处理为分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压，这三个信号电压分别由处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出。处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出的信号电压各分两路，一路分别送入加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b₃〉，另一路分别送入误差检出器（W）的三个输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉。加法器（J）把其三个输入端输入的信号电压相加后，由其输出端输出一个使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压，该信号电压送入功率放大器（G）的输入端〈e₁〉。功率放大器（G）输出端输出的信号电压输入扬声器（Y）。拾取器（S）拾取扬声器（Y）振膜振动的情况（或拾取振动的加速度情况;或拾取振动的速度情况;或拾取振动的位移情况），以电压的形式由其输出端输出后，送入误差检出器（W）的输入端〈d_o〉。误差检出器（W）把由其输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉、〈d_o〉输入的四个信号电压进行处理和比较，把扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移的误差检出，以电压的形式由其输出端输出。误差检出器（W）输出端输出的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压，由功率放大器（G）的输入端〈e₂〉输入功率放大器（G），对由功率放大器（G）的另一输入端〈e₁〉输入的使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压进行补偿或削减。

3、一种动态误差前馈放声系统。其特征是：需还原为声音的声频信号电压送入处理器（C）的输入端。处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a_s〉分别与加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b_s〉相连接，还分别与误差检出器（W）的三个输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉相连接。加法器（J）的输出端与功率放大器（G）的输入端相连接。功率放大器（G）的输出端与扬声器（Y）相连接。拾取器（S）的输出端与误差检出器（W）的输入端〈d₀〉相连接。误差检出器（W）的输出端与加法器的输入端〈b₄〉相连接。处理器（C）把由其输入端输入的声频信号电压处理为分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压，这三个信号电压分别由处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出。处理器（C）的三个输出端〈a₁〉、〈a₂〉、〈a₃〉输出的信号电压各分两路，一路分别送入加法器（J）的三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b_s〉，另一路分别送入误差检出器（W）的三个输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉。加法器（J）把其三个输入端输入的信号电压相加后，由其输出端输出一个使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压，该信号电压送入功率放大器（G）的输入端，功率放大器（G）输出端输出的信号电压输入扬声器（Y）。拾取器（S）拾取扬声器（Y）振膜振动的情况（或拾取振动的加速度情况;或拾取振动的速度情况;或拾取振动的位移情况），以电压的形式由其输出端输出后，送入误差检出器（W）的输入端〈d_o〉。误差检出器（W）把由其输入端〈d₁〉、〈d₂〉、〈d₃〉和〈d₀〉输入的四个信号电压进行处理和比较，把扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移的误差检出，以电压的形式由其输出端输出。误差检出器（W）输出端输出的反映扬声器（Y）振膜振动加速度、速度和位移误差的信号电压，由加法器（J）的输入端〈b₄〉输入加法器（J），对由加法器（J）的另三个输入端〈b₁〉、〈b₂〉、〈b_s〉输入的，分别使扬声器（Y）振膜产生振动加速度、速度和位移的信号电压进行补偿或削减。