CN1717117A - 一种具有补偿特性的声音输出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种具有补偿特性的声音输出装置，其包括一声音输出装置及一存储器，该声音输出装置用来把一预定范围内的音频电功率信号转变为具有足够声压级的声音，其具有一真实特性参数；该存储器用于存放该声音输出装置的补偿特性参数；其中，该存储器中的补偿特性参数用于补偿该声音输出装置，以改善该声音输出装置输出的音质。

Description

一种具有补偿特性的声音输出装置
【技术领域】
本发明是关于一种声音输出装置，特别是一种具有补偿特性的声音输出装置。
【背景技术】
扬声器的作用在于把一预定范围内的音频电功率信号转变为具有足够声压级的声音。随着生活水平的提高，用户要求扬声器能把音频电信号还原成逼真的声音。
人声及各种乐声是一种随机信号，其波形十分复杂。人耳能听到的声音的频率范围一般在20HZ-20KHZ，其中语言的频率范围约在150HZ-4KHZ左右；而各种音乐的频率范围在40HZ-18KHZ左右；人声的能量主要集中于200HZ-35KHZ频率范围。因此扬声器要能正确地重放这些随机信号，保证重放的音质效果，扬声器必须具有宽广的频率效率特性，足够的声压级及大的信号动态范围，且不能产生信号的延迟。其中，对扬声器的效果影响较大的特性参数有：频率效率及频率相位延迟。频率效率是在不同频率输入一定功率的信号所得到的输出功率与该输入功率的比值，频率相位延迟是在不同频率输入某一相位的信号其所得的信号相位的超前或滞后。在通常的扬声器系统中，表示其频率效率及频率相位延迟的曲线是一变化较大的曲波。
为解决上述的问题，现有技术中有一些运用校正系统来校正扬声器的特性参数。如美国专利第4,482,866号所揭示的一种参考负载放大器校正系统，该系统用于校正一电源放大器驱动负载如一扬声器或多扬声器系统的相反特性，例如电抗、惯性及响应等。其施加一程序电压至一模拟驱动负载特性的参考负载。程序及校正电压信号同时施加至一电源放大器以校正该负载的相反特性。但是，该种校正方式主要采用电阻及电容来建构一校正系统，该系统组成元件多，其结构复杂，且不能依据驱动负载的个别特性进行补偿。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种声音输出装置，特别是一种具有补偿特性的声音输出装置。
本发明的另一目的在于提供一种包含具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统。
本发明的又一目的在于提供一种包含具有补偿特性的声音输出装置的声音系统。
本发明的目的是通过以下方案来实现的：本发明具有补偿特性的声音输出装置，其包括一声音输出装置及一存储器，该声音输出装置用来把可听范围内的音频电功率信号转变为具有足够声压级的声音，其具有一真实特性参数；该存储器用于存放该声音输出装置的补偿特性参数；其中，该存储器中的补偿特性参数用于补偿该声音输出装置，以改善该声音输出装置输出的音质。
本发明包含具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统，其还包括一可控制信号源、一参考源、一感应器及一控制单元。该可控制信号源提供不同频率的信号至该声音输出装置，以获得该声音输出装置的真实特性参数。该感应器感应该声音输出装置的输出，以一参考源相比较，该参考源与该可控制信号源相同，具有一理想特性参数。该控制单元调整该可控制信号源，并将所得的声音输出装置的补偿特性参数存入该存储器中。
本发明包含具有补偿特性的声音输出装置的声音系统，其还包括一音频信号产生装置。该音频信号产生装置包括一信号源、一微控制单元及一信号处理器。该微控制单元与该存储器相连，读出该存储器中的该声音输出装置的补偿特性参数，将其传送至该信号处理器。该信号处理器接收该声音输出装置的补偿特性参数用于补偿该声音输出装置。
本发明的优点在于：该存储器所存放的补偿特性参数可用于补偿该声音输出装置，使该声音输出装置的特性参数接近于理想状态，则该声音输出装置输出具有良好效果的音质。
【附图说明】
图1是本发明具有补偿特性的声音输出装置的方框图。
图2是包含本发明具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统的方框图。
图3是本发明具有补偿特性的声音输出装置所包含的声音输出装置的频率效率图。
图4是本发明具有补偿特性的声音输出装置所包含的声音输出装置的频率相位延迟图。
图5是包含本发明具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统的另一实施方式的方框图。
图6是包含本发明具有补偿特性的声音输出装置的声音系统的方框图。
【具体实施方式】
请参阅图1，本发明的具有补偿特性的声音输出装置10包括一声音输出装置12及一存储器14，该声音输出装置12可以是一扬声器系统或一耳机，其具有一真实特性参数，该存储器存储该声音输出装置12的补偿特性参数，该补偿特性参数主要是该声音输出装置12的频率效率及频率相位。
请一并参阅图2，本发明包含具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统，还包括一可控制信号源20、一感应器30、一参考源40及一控制单元50。该可控制源20分别舆该声音输出装置12及该控制单元50相连，其受该控制单元50的控制。该感应器30的输入端分别舆该声音输出装置12及该参考源40相连，其输出端舆该控制单元50相连。该控制单元50的输出端与该存储器14相连。
请一并参阅图3及图4，该可控制信号源20可以输出不同频率的音频信号至该声音输出装置12，通常人耳能听到的声音频率的范围在20HZ至20KHZ。在20HZ至20KHZ选取不同频率的信号输出至该声音输出装置12以产生不同频段的声音信号，以反映该声音输出装置12的真实频率效率及真实频率相位延迟，该声音输出装置12的真实频率效率在图3中用曲线90表示，该声音输出装置12的真实频率相位延迟在图4中以曲线100表示。该参考源40是与该可控制信号源20相同的信号，其代表该声音输出装置12的理想频率效率及理想频率相位延迟，该声音输出装置12的理想频率效率在图3中用92表示，理想频率相位延迟在图4中用102表示。从图中可以看出，该声音输出装置12的真实频率效率曲线90与理想频率效率曲线92及真实频率相位延迟曲线100与理想频率相位延迟曲线102存在一定偏差，则该存储器14中存储该声音输出装置12的补偿频率效率及补偿频率相位延迟，其补偿频率效率曲线用94表示，其补偿频率相位延迟曲线用104表示，通过补偿特性参数补偿真实特性参数，使其舆理想特性参数的偏差在一预定范围。该感应器30感应该声音输出装置12的输出，并将其舆该参考源40作比较。该感应器30将比较结果传送至该控制单元50，该控制单元50判断结果是否属于预定范围，若是，则在该频率下，该声音输出装置的补偿特性参数为0，若否，则改变该可控制信号源20输出的信号，重新判断，直至结果属于预定范围，并将该可控制信号源20改变的效率舆相位存入该存储器中，作为该声音输出装置12在该频率下的补偿效率及补偿相位延迟。
请一并参考图5，本发明包含具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统的另一实施方式。其中该参考源40是一数字参考源，其舆控制单元50相连，该数字化参考源40中存储该声音输出装置14的理想特性参数，主要是理想频率效率及理想频率相位延迟。其建立该声音输出装置12的补偿特性参数如上所述。
请一并参考图6，本发明包含具有补偿特性的声音输出装置的声音系统，其还包括一音频信号产生装置60，该音频信号产生装置60可以是一播放机、一电脑主机或一随身听。该音频信号产生装置60包括一微控制单元62、一信号处理器64及一信号源66。该具有补偿特性的声音输出装置10的存储器14舆该微控制单元62相连，该信号处理器64的输入端分别舆该微控制单元62及该信号源66相连，其输出端舆该声音输出装置12相连。该微控制单元62读取该存储器14中存储的该声音输出装置12的补偿频率效率及补偿频率相位延迟，将其传送至该信号处理器64。该信号处理器64接收该补偿频率效率及补偿频率相位延迟用以预调该声音输出装置，使该声音输出装置12的频率响应及频率相位延迟达到理想的结果，从而改善该声音输出装置12的输出音质。

Claims (11)

1.一种具有补偿特性的声音输出装置，其包括一声音输出装置，用来把一预定范围内的音频电功率信号转变为具有一定声压级的声音，其具有一真实特性参数；其特征在于：所述具有补偿特性的声音输出装置还包括一存储器，所述存储器存储该声音输出装置的补偿特性参数，所述补偿特性参数是依据所述声音输出装置的真实特性参数所建立，用于补偿所述声音输出装置的真实特性参数。
2.如权利要求1所述的具有补偿特性的声音输出装置，其特征在于：所述存储器可读可写，其存储包括至少一个所述声音输出装置的补偿特性参数。
3.如权利要求2所述的具有补偿特性的声音输出装置，其特征在于：所述声音输出装置的补偿特性参数包括所述声音输出装置的补偿频率效率及补偿频率相位延迟。
4.一种包含如权利要求1所述的具有补偿特性的声音输出装置的补偿系统，其特征在于：所述的补偿系统还包括一可控制信号源、一控制单元、一感应器及一参考源。
5.如权利要求4所述的补偿系统，其特征在于：所述可控制信号源与所述声音输出装置相接，其输出不同频率的信号至所述声音输出装置，产生所述声音输出装置的真实特性参数，所述感应器与所述参考源相接，所述感应器将感应所述声音输出装置的输出与参考源作比较，将比较结果传输至所述控制单元，所述控制单元根据比较结果调整所述可控制信号源，得到所述声音输出装置的补偿特性参数，并将其存入所述存储器中。
6.如权利要求5所述的补偿系统，其特征在于：所述参考源是一与所述可控制信号源相同的模拟信号。
7.如权利要求4所述的补偿系统，其特征在于：所述可控制信号源与所述声音输出装置相接，其输出不同频率的信号至所述声音输出装置，产生所述声音输出装置的真实特性参数，所述感应器感应所述声音输出装置的输出，所述控制单元与所述参考源及感应器相连，其将接收所述感应器的输出与参考源作比较，所述控制单元根据比较结果调整所述可控制信号源，得到所述声音输出装置的补偿特性参数，并将其存入所述存储器中。
8.如权利要求7所述的补偿系统，其特征在于：所述参考源是一数字化参考源。
9.一种包含如权利要求1所述的具有补偿特性的声音输出装置的声音系统，其特征在于：所述声音系统还包括一音频信号产生装置，所述音频信号产生装置包括一信号源、一微控制单元及一信号处理器。
10.如权利要求9所述的声音系统，其特征在于：所述微控制单元分别与所述存储器及所述信号处理器相连，所述微控制单元读出所述存储器中存储的补偿特性参数传送至所述信号处理器，所述信号处理器基于所接收之补偿特性参数预调所述声音输出装置。
11.如权利要求9所述的声音系统，其特征在于：所述音频信号产生装置是一电脑主机或一播放机或一随声听。
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