CN1227949C - 扬声器极性判定电路和有极性判定及切换功能的声频电路 - Google Patents

扬声器极性判定电路和有极性判定及切换功能的声频电路 Download PDF

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Abstract

测试信号发生器(10)输出从白噪声信号截除高频分量而获得的测试信号。信号切换装置(18)响应用户的切换操作，选择性地或者输出测试信号的正相位信号，或者输出测试信号的负相位信号。选择器(16)选择性地把测试信号或乐声信号输出至扬声器端子(26，28)。若在测试信号为正相位时，声音位于左和右扬声器之间，则左和右扬声器的连接极性达到相符。若在测试信号为负相位时，声音位于左和右扬声器之间，则左和右扬声器的连接极性尚未达到相符。

Description

扬声器极性判定电路和 有极性判定及切换功能的声频电路
技术领域
本发明涉及判定接至立体声放大器等的左和右扬声器连接极性与立体声放大器的连接极性是否相符的电路、具有这样的判定功能的声频电路以及具有在连接极性未达到相符时切换极性的功能的声频电路。
背景技术
本申请基于包括于此作参考的日本专利申请No.平10-286085。
在立体声重放系统中，左和右扬声器的极性必须与立体声放大器的扬声器端子的极性相符。左和右扬声器的连接极性的相符状态意味着左和右扬声器的正和负端子全都分别以完全相符地或者完全相反地连接到放大器等左和右声道的正和负扬声器端子的状态。左和右扬声器连接极性不相符状态意味着左和右扬声器之一的正和负端子分别以相符的方式连接到放大器等左和右声道之一的正和负扬声器端子，而左和右扬声器中的另一个的正和负端子分别相反地连接到放大器的左和右声道的另一个的左和右扬声器端子。
作为判定左和右扬声器连接极性是否相符的方法，一个已知的方法是把一种测试信号同时从左和右扬声器重放。当重放的声音位于左和右扬声器之间的中点时，左和右扬声器重放的声音是正相位，因此判定实现扬声器的连接极性相符。不必改变扬声器的连接。反之，当重放的声音位于左和右扬声器的外侧，则左和右扬声器重放的声音是负相位。因而判定扬声器的连接极性不相符。必须翻转一个声道扬声器的连接极性。
在以上的判定方法中，由于以下原因难以判定左和右扬声器的连接极性是否相符。
(a)绝对评估造成的问题：只用一种声音来判定声音是正相位还是负相位，因而这种判定是基于绝对评估的。因为没有比较的基准，所以这种判定需要技巧。
(b)驻波造成的问题：在使用只有一个频率分量的测试信号的情况下，当频率接近房间的驻波频率时，测试信号与驻波之间的干涉会导致极性判定不正确。
(c)扬声器安排造成的问题：当测试信号具有较高频信号时，波长较短。在鉴别器和左和右扬声器之间的距离彼此不同的情况下，半个波长的差别会引起负相位，而一个波长的差别则引起正相位。例如，1kHz(千赫)的信号具有1msec(毫秒)的波长。因为声音速度是340m/sec(米/秒)，所以，所述波长相当于34cm(厘米)的距离。根据扬声器的放置或收听位置很容易而出现这种距离差别。尤其是在卡拉OK装置的情况下，扬声器往往两侧不对称地摆放，因而容易出现这个问题。
在相关技术中，由于上述原因难以判定左和右扬声器连接极性是否达到相符。只有技术熟炼的人员才能正确地进行判定。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够解决相关技术问题的而且易于正确判定左和右扬声器的连接极性是否达到相符的扬声器用的极性判定电路和具有扬声器极性判定和极性切换功能的声频电路。
本发明的扬声器极性判定电路包括：测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；信号切换装置，根据用户的切换操作，有选择地或者输出测试信号的正相位信号，或者输出测试信号的负相位信号；以及左和右扬声器端子；其中，信号切换装置的输出信号是从左和右扬声器端子中的一个输出，而测试信号的正相位信号和负相位信号之一总是从左和右扬声器端子中的另一个输出。
按照该极性判定电路，根据用户的切换操作，可以在切换到左和右声道之一的正相位或负相位的同时重放测试信号。因此，可以通过对正相位和负相位的测试信号彼此比较来进行相对的评估。因而，也可能容易地判定重放的声音是否位于左和右扬声器之间(亦即，实现左和右扬声器的连接极性相符)，或者处在扬声器以外(亦即，未实现相符)。
具有本发明的扬声器极性判定功能的声频电路包括：测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；信号切换装置，根据用户的切换操作选择性地或者输出测试信号的正相位信号，或者输出测试信号的负相位信号；选择器，根据用户的选择操作选择性地或者输出切换装置的输出测试信号，或者输出左和右声道之一的乐声信号，作为左和右声道之一的信号，而且与该输出联锁，选择性地或者输出测试信号的正相位信号之一的恒定信号，或者输出左和右声道中另一个的乐声信号，作为左和右声道中的另一个的信号；以及左和右扬声器端子，由此分别输出选择器的左和右声道的输出信号。
按照该声频电路，可以选择性地从选择器输出测试信号和乐声信号。在利用测试信号的极性判定中，当判定尚未实现左和右扬声器的连接极性相符时，改变左和右声道之一的扬声器端子和左和右声道之一的扬声器之间的连接(就是说，翻转连接极性)，以此即可实现左和右扬声器连接极性相符。
具有本发明的扬声器极性判定和极性切换功能的声频电路包括：测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；第一信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出测试信号正相位信号，或者输出测试信号的负相位信号；选择器，根据用户的选择操作，选择性地或者输出第一信号切换装置的输出测试信号，或者输出左和右声道之一的乐声信号，作为左和右声道之一的信号，而且与该输出联锁，选择性地或者输出测试信号的正相位信号和负相位信号之一的恒定信号，或者输出左和右声道中另一个的乐声信号，作为左和右声道中另一个的信号；第二信号切换装置，根据用户的选择操作，选择性地或者输出选择器的左和右声道之一输出信号的正相位信号，或者该输出信号的负相位信号；以及左和右扬声器端子，由此分别输出第二信号切换装置的输出信号和选择器的左和右声道中另一个的输出信号。
按照该声频电路，可以从选择器选择性地输出测试信号和乐声信号。在利用测试信号进行的判定中，当判定尚未达到左和右扬声器连接极性相符时，在选择器的输出一侧用第二信号切换装置进行正相位/负相位切换，从而在不改变扬声器端子和扬声器之间的连接的情况下，使左和右扬声器的连接极性能够达到相符。
本发明的另一种具有扬声器极性判定和极性切换功能的声频电路包括：测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；第一信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出测试信号的正相位信号，或者输出测试信号的负相位信号；第二信号切换装置，根据用户的选择操作，选择性地或者输出左和右声道之一的乐声信号的正相位信号，或者输出该乐声信号的负相位信号；选择器，它根据用户的选择操作，选择性地或者输出第二信号切换装置的输出信号，或者输出第一信号切换装置的输出测试信号，亦即，测试信号的正相位信号和负相位信号之一的恒定输出信号，作为左和右声道之一的信号，而且与该输出信号联锁，选择性地，或者输出左和右声道中的另一个的乐声信号，或者输出测试信号的正相位信号和负相位信号中的一个的恒定信号，亦即，第一信号切换装置的输出测试信号，作为左和右声道中的另一个的信号；以及左和右扬声器端子，由此分别输出选择器的左和右声道的输出信号。
按照该声频电路，可以选择性地从选择器输出测试信号和乐声信号。在利用测试信号进行的极性判定中，当尚未达到左和右扬声器连接极性相符时，选择器输入一侧用第二信号切换装置进行正相位/负相位切换，从而可以在不改变扬声器端子和扬声器之间的连接的情况下达到左和右扬声器连接极性相符。在这种情况下，用来切换乐声信号的正相位/负相位的第二信号切换装置的切换操作可以与用来切换测试信号正相位/负相位的第一信号切换装置的切换操作联锁(进行联锁操作，以便在第一信号切换装置是正相位时，第二信号切换装置也是正相位，而在第一信号切换装置是负相位时，第二信号切换装置也是负相位)。按照这种配置，当借助于第一信号切换装置利用测试信号实现左和右扬声器连接极性的相符后，把左和右声道的信号切换到乐声信号上，以便原封不动地使用扬声器。
具有本发明的扬声器极性判定和极性切换功能的另一个声频电路包括：测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；选择器，根据用户的选择操作，选择性地或者输出左和右声道之一的测试信号，或者输出左和右声道之一的乐声信号，作为左和右声道之一的信号，而且与该输出信号联锁，选择性地或者输出左和右声道中的另一个的测试信号，或者输出左和右声道中的另一个的乐声信号，作为左和右声道中另一个的信号；信号切换装置，根据用户的切换操作，或者输出所述选择器的左和右声道之一的输出信号的正相位信号，或者输出该输出信号的负相位信号；以及左和右扬声器端子，由此选择性地或者输出所述信号切换装置的输出信号，或者输出所述选择器的左和右声道中另一个的输出信号。
按照该声频电路，可以在选择器的输出侧通过单一的信号切换装置同时进行极性判定和极性切换。
例如，用于本发明的测试信号发生器可以包括：白噪声发生器，它产生白噪声信号；和低通滤波器，它接收白噪声信号，并提取低频分量，输出低频分量作为测试信号。按照这种配置，由于使用具有多个频率分量的测试信号，所以，判定就几乎不受房间的驻波影响。此外，因为使用已经从其中截除较高频率分量的测试信号，所以判定几乎不受扬声器放置方式的影响，使得在极性判定上，也可能容易地判定测试声音是位于左和右扬声器之间，还是位于这些扬声器之外。为了能使判定几乎不受扬声器放置方式和收听位置的影响，最好把低通滤波器的截止频率设置为，例如，300赫左右或更低。因为人类几乎感觉不到几十赫或更低的频率，故可把测试信号限制为几十赫或更高的信号。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例的方框图；
图2是表示本发明第二实施例的方框图；
图3是表示本发明第三实施例的方框图；而
图4是表示本发明第四实施例的方框图。
具体实施方式
1.第一实施例
图1表示本发明的第一实施例。第一实施例是以卡拉OK装置等的声频放大器的形式配置的。在测试信号发生器10中，白噪声发生器12产生白噪声信号。该白噪声信号通过低通滤波器14，以便提取低频分量。例如，低通滤波器14可以是以具有220赫截止频率的次级两级滤波器(secondary two-stage filter)的形式配置的。从低通滤波器14输出的测试信号按照原样(亦即，作为正相位信号)提供给选择器16的一个切换单元16a的一个触点a。该测试信号还通过信号切换装置18提供给选择器16的另一个切换单元16b的一个触点c。信号切换装置18响应基于用户操作的控制电路20的命令，选择性地或者输出测试信号的正相位信号，或者输出该测试信号的负相位信号。可以通过在反相放大器等中将正相位信号的极性反转来产生负相位信号。
把左声道的乐声信号提供给选择器16的一个切换单元16a的另一个触点b，而右声道的乐声信号则提供给选择器16的另一个切换单元16b的另一个触点d。选择器16的切换单元16a和16b响应来自基于用户操作的控制电路20的命令，进行切换，使之彼此联锁，从而选择性地或者输出测试信号，或者输出乐声信号。选择器16的切换单元16a的输出(左声道输出)和切换单元16b的输出(右声道输出)由放大器22和24放大，然后分别提供给左和右扬声器端子26和28。左声道的扬声器连接到扬声器端子26，而右声道的则连接到扬声器端子28。
响应用户通过触摸屏等的操作，把测试/乐声选择命令和正相位/负相位切换命令提供给控制电路20。当测试/乐声选择命令中选择测试时，选择器16连接到测试信号一侧(触点a和c)，而当选择乐声时，选择器16连接到乐声信号一侧(触点b和d)。在测试期间，当正相位/负相位切换命令中指令要正相位时，信号切换装置18输出正相位信号，而当指令要负相位时，信号切换装置18输出负相位信号。信号切换装置18和选择器16的设置状态(命令的内容)显示在显示单元(也可以用作触摸面板)30上。
在图1的电路中，当准备进行极性判定时，选择器16连接到测试信号一侧(触点a和c)，测试信号发生器10产生测试信号，该测试信号分别从连接到扬声器端子26和28的左和右扬声器重放出来。在此状态下，用户发出正相位/负相位切换命令，以便切换从信号切换装置18输出的测试信号的正相位/负相位。作为这种切换的结果获得的重放的声音，通过听觉彼此比较，使得有可能容易地判定测试声是位于左和右扬声器端子之间还是位于这些扬声器以外。如果当测试声是正相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则判定左和右扬声器连接极性达到相符。因此，不必改变扬声器的连接。若当测试声是负相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则判定左和右扬声器的连接极性尚未达到相符。因此要改变其中一个扬声器的连接(亦即，翻转连接极性)。测试结束时，选择器16切换到乐声信号一侧(触点b和d)，然后进行声音重放。
2.第二实施例
图2表示本发明的第二实施例。与图1相同的组件用相同的标号标记。在第二实施例中，信号切换装置32(第二信号切换装置)连接在选择器16的一个输出端和扬声器端子28之间，使得扬声器的极性可以响应来自基于用户操作的控制电路20的命令而切换。响应来自基于用户操作的控制电路20的命令，信号切换装置32选择性地或者按照原样输出选择器16的切换单元16b的输出信号(正相位信号)，或者输出该输出信号的负相位信号。可以在反相放大器等中通过翻转正相位信号的极性而产生负相位信号。
准备进行测试时，信号切换装置32连接到正相位一侧，而选择器16连接到测试信号一侧(触点a和c)，而信号切换装置18(第一信号切换装置)切换到正相位或负相位。此后，开始测试。若当测试信号是正相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则判定已经达到左和右扬声器连接极性的相符。因此，不必改变信号切换装置32的连接，或者甚至在测试之后仍保持正相位。若当测试信号是负相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则判定尚未达到左和右扬声器连接极性的相符。因此，在测试期间或测试之后把信号切换装置32的连接改变到负相位一侧。测试结束时，选择器16切换到乐声信号一侧(触点b和d)，然后进行声音重放。
3.第三实施例
图3表示本发明的第三实施例。与图1和2相同的组件用相同的标号标记。在第三实施例中，信号切换装置34(第二信号切换装置)连接在一个声道的乐声信号输入端和选择器16之间，使得扬声器的极性可以响应来自基于用户操作的控制电路20的命令而切换。响应来自基于用户操作的控制电路20的命令，信号切换装置34选择性地或者按照原样输出一个声道的输入乐声信号(正相位)，或者输出该输入乐声信号的负相位信号。可以在反相放大器等中通过翻转正相位信号的极性而产生负相位信号。信号切换装置18和34的切换操作是彼此联锁的。在信号切换装置18和34彼此联锁的情况下，这样设置这些开关，使得当一个开关处于正相位侧时，另一个开关也处于正相位侧。另外，一个开关处于负相位侧时，另一个开关也处于负相位侧。
准备进行测试时，选择器16连接到测试信号侧(触点a和c)，而信号切换装置18或者切换到正相位或者切换到负相位。此后，测试开始。若当测试信号是正相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则把信号切换装置34设置在正相位侧。若当测试信号是负相位时，测试声位于左和右扬声器端子之间，则把信号切换装置34设置在负相位侧。测试结束时，选择器16切换到乐声信号一侧(触点b和d)，然后进行声音重放。
在信号切换装置18和34准备彼此联锁的情况下，当信号切换装置18切换到正相位和负相位中任何一个时测试用以下方式进行。若当测试信号是正相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则把选择器16设置到乐声信号一侧(触点b和d)，而同时把信号切换装置18维持连接在负相位侧(这时，信号切换装置34也被联锁，以便连接到正相位侧)，然后进行声音重放。
4.第四实施例
图4表示本发明的第四实施例。与图1，2和3相同的组件用相同的标号标记。在第四实施例中，信号切换装置36连接在选择器16的一个输出端和扬声器端子28之间，使得极性判定和极性切换能够响应来自基于用户操作的控制电路20的命令而同时进行。响应来自基于用户操作的控制电路20的命令，信号切换装置36选择性地或者按照原样输出选择器16的开关单元16b的输出信号之一(正相位信号)，或者输出该输入信号的负相位信号。可以在反相放大器等中通过翻转正相位信号的极性而产生负相位信号。
准备进行测试时，选择器16连接到测试信号侧(触点a和c)，而信号切换装置36或者切换到正相位或者切换到负相位。此后，测试开始。若当测试信号是正相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则把选择器16设置在乐声信号侧(触点b和d)，而同时信号切换装置36维持连接到正相位侧。然后进行声音重放。若当测试信号是负相位时，测试声位于左和右扬声器之间，则把选择器16设置在乐声信号侧(触点b和d)，而同时信号切换装置36维持连接在负相位侧。然后进行声音重放。

Claims (6)

1.一种扬声器用的极性判定电路，它包括：
测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；
信号切换装置，根据用户的切换操作，有选择地或者输出所述测试信号的正相位信号，或者输出所述测试信号的负相位信号；
左和右扬声器端子；
其中所述信号切换装置的输出信号是从所述左和右扬声器端子中的一个输出的，而所述测试信号的正相位信号和负相位信号之一总是从所述左和右扬声器端子中的另一个输出。
2.按照权利要求1的极性判定电路，其特征在于所述测试信号发生器包括：
白噪声发生器，它产生白噪声信号；和
低通滤波器，接收所述白噪声信号，并且提取所述白噪声信号的低频分量并输出所述低频分量作为测试信号。
3.一种具有扬声器极性判定功能的声频电路，它包括：
测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；
信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出所述测试信号的正相位信号，或者输出所述测试信号的负相位信号；
选择器，根据用户的选择操作，选择性地或者输出所述信号切换装置的输出测试信号，或者输出左和右声道之一的乐声信号，作为左和右声道之一的信号，而且与该输出联锁，选择性地或者输出所述测试信号的正相位信号和负相位信号之一的恒定信号，或者输出所述左和右声道中另一个的乐声信号，作为所述左和右声道中的另一个的信号；以及
左和右扬声器端子，由此分别输出所述选择器的所述左和右声道的所述输出信号。
4.一种具有扬声器极性判定和极性切换功能的声频电路，它包括：
测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；
第一信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出所述测试信号的正相位信号，或者输出所述测试信号的负相位信号；
选择器，根据用户的选择操作，选择性地或者输出所述第一信号切换装置的所述输出测试信号，或者输出左和右声道之一的乐声信号，作为所述左和右声道之一的信号，而且与该输出联锁，选择性地或者输出所述测试信号的正相位信号和负相位信号之一的恒定信号，或者输出所述左和右声道中所述另一个的乐声信号，作为所述左和右声道中所述另一个的信号；
第二信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出所述选择器的所述左和右声道之一的所述输出信号的正相位信号，或者输出所述输出信号的负相位信号；和
左和右扬声器端子，由此分别输出所述第二信号切换装置的所述输出信号和所述选择器的所述左和右声道中所述另一个的所述输出信号。
5.一种具有扬声器极性判定和极性切换功能的声频电路，它包括：
测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；
第一信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出所述测试信号的正相位信号，或者输出所述测试信号的负相位信号；
第二信号切换装置，根据用户的选择操作，选择性地或者输出左和右声道之一的乐声信号的正相位信号，或者输出该乐声信号的负相位信号；
选择器，根据用户的选择操作，选择性地或者输出所述第二信号切换装置的输出信号，或者输出所述第一信号切换装置的输出测试信号，亦即，所述测试信号的正相位信号和负相位信号之一的输出信号，作为所述左和右声道之一的信号，而且与该输出联锁，选择性地或者输出所述左和右声道中的另一个的乐声信号，或者输出所述测试信号的所述正相位信号和负相位信号之一的信号，亦即，所述第一信号切换装置的输出测试信号，作为所述左和右声道中的所述另一个的信号；和
左和右扬声器端子，由此分别输出所述选择器的所述左和右声道的所述输出信号。
6.一种具有扬声器极性判定和极性切换功能的声频电路，它包括：
测试信号发生器，它通过从白噪声信号中截除高频分量来产生测试信号；
选择器，根据用户的选择操作，选择性地或者输出左和右声道之一的所述测试信号，或者输出左和右声道之一的乐声信号，作为所述左和右声道之一的信号，而且与该输出联锁，选择性地或者输出所述左和右声道中的另一个的所述测试信号，或者输出所述左和右声道中的另一个的乐声信号，作为所述左和右声道中所述另一个的信号；
信号切换装置，根据用户的切换操作，选择性地或者输出所述选择器的所述左和右声道之一的所述输出信号的正相位信号，或者输出所述输出信号的负相位信号；和
左和右扬声器端子，由此分别输出所述信号切换装置的所述输出信号和所述选择器的所述左和右声道中所述另一个的所述输出信号。
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