CN204578483U - 一种专业音频放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功放电路技术领域，尤其涉及一种专业音频放大器，其包括功放前置放大器、功放后级，功放前置放大器与功放后级之间连接有内置均衡器，内置均衡器带有信号直通电子开关；专业音频放大器还包括音乐信号检测与分析电路、用于控制信号直通电子开关的电子开关控制器。在使用时，本实用新型能够通过内置均衡器，根据音箱特性修饰音质，达到与音箱完美配合的效果；而且可以通过音乐信号检测与分析电路检测输入信号类型而进行相应控制，使传统测试手段测不出均衡曲线，达到隐藏均衡曲线的商业信息保密目的，同时所有指标符合国家和国际标准；进一步，本实用新型设置各种保护电路，从而具备完善的保护功能。

Description

一种专业音频放大器

技术领域

本实用新型涉及功放电路技术领域，尤其涉及一种专业音频放大器。

背景技术

功放是音响系统中最基本的设备，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。

一般的功放(指合并式功放)包括功放前置放大器(又称，功放前级)、功放后级。功放前置放大器是功放之前的预放大和控制部分，用于增强信号的电压幅度、提供输入信号选择、音调调整和音量控制等功能。功放后级用于功率放大。

目前国内外成熟的模拟均衡器都不可避免地给功放带来显著的本底噪音，虽然不大，但会造成功放信噪比不能通过国际标准，所以很多专业功放厂家不敢把均衡器内置到专业功放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种内置均衡器的专业音频放大器。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种专业音频放大器，包括功放前置放大器、功放后级，所述功放前置放大器与所述功放后级之间连接有用于修饰音质的内置均衡器，所述内置均衡器带有信号直通电子开关；所述专业音频放大器还包括用于检测输入信号类型的音乐信号检测与分析电路、用于控制所述信号直通电子开关的电子开关控制器，所述音乐信号检测与分析电路根据检测结果而通过所述电子开关控制器去控制所述信号直通电子开关断开或接通。

其中，进一步包括用于将信号转换为逻辑电平的逻辑处理电路、用于手动控制所述内置均衡器的均衡器功能模式切换电路、用于对输入信号进行波形幅度自动控制的功放前置压限器、用于静音的静音电路；所述音乐信号检测与分析电路、逻辑处理电路、电子开关控制器依次连接在所述功放前置放大器的检测信号输出端与所述信号直通电子开关的控制端之间；所述均衡器功能模式切换电路与所述内置均衡器的控制端连接；所述功放前置压限器的输入端为输入信号端，所述功放前置压限器的输出端与所述功放前置放大器的输入端连接；所述静音电路与所述功放前置放大器的控制端连接。

其中，进一步包括输出电流取样放大电路，所述输出电流取样放大电路的输入端与所述功放后级的输出端连接，所述输出电流取样放大电路的输出端与扬声器连接；所述输出电流取样放大电路的取样信号输出端与所述功放前置压限器的第一反馈端之间设置有用于实现相应保护功能的瞬间启动压限器、延时启动压限器、负载过流检测电路、负载阻抗检测电路。

其中，进一步包括用于控制输出功率的功放温度多点检测电路、温度保护逻辑电路，所述功放温度多点检测电路设置有多点分布于功放的若干个温控探头，所述若干个温控探头与所述温度保护逻辑电路的输入端连接，所述温度保护逻辑电路与所述功放前置压限器的第二反馈端连接。

其中，进一步包括用于调节音量的音量电位器。

本实用新型有益效果在于：本实用新型能够通过内置均衡器，根据音箱特性修饰音质，达到与音箱完美配合的效果；而且可以通过音乐信号检测与分析电路检测输入信号类型而进行相应控制，使传统测试手段测不出均衡曲线，达到隐藏均衡曲线的商业信息保密目的，同时所有指标符合国家和国际标准；进一步，本实用新型设置各种保护电路，从而具备完善的保护功能。

附图说明

图1为本实用新型的方框原理图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型的专业音频放大器，包括功放前置放大器5、功放后级16。其中，功放前置放大器5与功放后级16之间连接有用于修饰音质的内置均衡器11(优选为内置微型均衡器)，内置均衡器11带有信号直通电子开关10，例如本实施例中，内置均衡器11的输入端、信号直通电子开关10的输入端均与功放前置放大器5的输出端连接，内置均衡器11的输出端、信号直通电子开关10的输出端均连接至功放后级16。本实用新型还包括用于检测输入信号1类型的音乐信号检测与分析电路4、用于控制信号直通电子开关10的电子开关控制器9，音乐信号检测与分析电路4根据检测结果而通过电子开关控制器9去控制信号直通电子开关10断开或接通；当音乐信号检测与分析电路4检测到输入信号1是音乐信号时，则通过电子开关控制器9控制信号直通电子开关10断开，使输入信号经过内置均衡器11的修饰后再送到功放后级16；当音乐信号检测与分析电路4检测到输入信号1是测试信号时，则通过电子开关控制器9控制信号直通电子开关10接通，使输入信号不经过内置均衡器11而是直接经过信号直通电子开关10送到功放后级16，则此时内置均衡器11不起作用，没有音频修饰功能，这样可以显著降低功放输入噪音，而且功放不是处于静音状态，这是为了让功放符合专业功放国际标准，即不能用静音手法造成功放信噪比高的假象。

本实用新型的内置均衡器11可以内置1段到多段均衡，甚至可以做到31段。本实用新型的内置均衡器11可以是简单的电子分频器，也可以是专业图示均衡器电路。

本实用新型能分辨出功放的输入信号为测试信号，然后让内置均衡器11不起作用，躲过专业测试，目的是为了保住商业秘密。

本实用新型内置均衡器11能在出厂前就调试好均衡曲线，去配合特定的音箱，就算音箱音质很差，也能通过功放去弥补。

本实用新型进一步包括用于将信号转换为逻辑电平的逻辑处理电路3、用于手动控制内置均衡器11的均衡器功能模式切换电路12、用于对输入信号1进行波形幅度自动控制的功放前置压限器2、用于静音的静音电路6。如图1所示，音乐信号检测与分析电路4、逻辑处理电路3、电子开关控制器9依次连接在功放前置放大器5的检测信号输出端与信号直通电子开关10的控制端之间。均衡器功能模式切换电路12与内置均衡器11的控制端连接。功放前置压限器2的输入端为输入信号端，功放前置压限器2的输出端与功放前置放大器5的输入端连接。静音电路6与功放前置放大器5的控制端连接。

本实用新型进一步包括输出电流取样放大电路19，输出电流取样放大电路19的输入端与功放后级16的输出端连接，输出电流取样放大电路19的输出端与扬声器20连接。输出电流取样放大电路19的取样信号输出端与功放前置压限器2的第一反馈端之间设置有用于实现相应保护功能的瞬间启动压限器7、延时启动压限器8、负载过流检测电路17、负载阻抗检测电路18；例如本实施例中，如图1所示，负载过流检测电路17的输入端、负载阻抗检测电路18的第一输入端均与输出电流取样放大电路19的取样信号输出端连接，负载阻抗检测电路18的第二输入端与功放后级16的输出端连接，负载过流检测电路17的输出端、负载阻抗检测电路18的输出端分别与第一异或门电路21的第一输入端、第二输入端连接，第一异或门电路21的输出端与第二异或门电路22的第一输入端连接，第二异或门电路22的第二输入端与内置均衡器11的输出端连接，瞬间启动压限器7的输入端、延时启动压限器8的输入端均与第二异或门电路22的输出端连接，延时启动压限器8的输出端与第三异或门电路23的第一输入端连接，第三异或门电路23的第二输入端、静音电路6的输入端均与瞬间启动压限器7的输出端连接，静音电路6的输出端与功放前置放大器5的控制端连接，第三异或门电路23的输出端与功放前置压限器2的第一反馈端连接。

本实用新型进一步包括用于控制输出功率的功放温度多点检测电路15、温度保护逻辑电路14，功放温度多点检测电路15设置有多点分布于功放的若干个温控探头，若干个温控探头与温度保护逻辑电路14的输入端连接，温度保护逻辑电路14与功放前置压限器2的第二反馈端连接。即若干个温控探头呈多点分布安装于功放，温度保护逻辑电路14对温控探头的信号进行放大处理，与设定的电压进行比较，当某个温控探头的温度过高时，则输出信号到功放前置压限器2，将功放输出功率降下来；如果功放温度恢复正常，则控制功放输出功率回归正常。

本实用新型进一步包括用于调节音量的音量电位器13，如图1所示，例如本实施例中，音量电位器13连接在内置均衡器11的输出端与功放后级16之间。

当然，图1的示意图仅用于表示本实用新型的工作原理，并不限制本实用新型的电路结构等。本功放内置大功率电源，因对电源不做保护，故未提及。

本实用新型的功放前置压限器2，负责对输入信号1进行波形幅度自动控制，当出现以下几种情况时，功放前置压限器2启动，把输入信号幅度降低：

1、输入信号超过额定源电动势时，压限器延时起控，延时3～5秒，将输入信号压缩至额定电动势；

2、输入信号超过过载源电动势时，该机瞬间压限起控，快速将输入信号压缩至额定过载源电动势；

3、功放输出轻度过载时，压限器延时起控，把功放输出压缩至安全的输出工作区；

4、功放输出严重过载并且威胁到功放安全时，压限器瞬间起控，把输出信号压缩到确保功放安全工作的工作状态；

5、功放负载阻抗过低或者短路时，压限器瞬间起控，把功放输出信号压缩至极小状态，确保功放安全；

6、当功放过热时，压限器起控，将功放输出功率下降，温度越高，输出功率下降越多，如果功放温度达到安全工作温度上限，压限器将输出信号完全压死，直到温度降下来，功放逐渐恢复正常功率输出。

功放前置放大器5的作用是将微小的输入信号放大1～10倍(根据需要人工设定)，与静音电路6配合，功放过载、阻抗超出设定下限或者输出短路时，静音电路6将功放前置放大器5瞬间静音，直到输出恢复正常，静音电路6才停止静音。

音乐信号检测与分析电路4用于对功放前置放大器5的输入及输出信号进行检测，判断功放的输入信号1是测试信号、还是音乐信号，然后将检测结果传递到逻辑处理电路3，逻辑处理电路3自动将检测结果信号进行整形并进行简单的频谱分析，最后转换成逻辑高电平或者低电平送去电子开关控制器9，再由电子开关控制器9将该电平转换成驱动电压，去驱动信号直通电子开关10断开或接通。

本实用新型内置均衡器11还受均衡器功能模式切换电路12控制，该功能手动控制。当不需要内置均衡器11作用时，可通过均衡器功能模式切换电路12进行模式切换，把功放变成一台与传统功放功能没有区别的设备，即不具备音频修饰功能，满足特定场合的使用。

瞬间启动压限器7的功能是输出瞬间启动信号去功放前置压限器2，该信号没有经过延时，保证快速将功放保护起来。

延时启动压限器8的功能是输出一个经过延时几秒的控制信号，去功放前置压限器2，保证音乐信号中的大动态信号能被正常放大，但连续的大信号会被延时几秒后压缩，保证音箱不会损坏。

负载阻抗检测电路18的作用是检测负载阻抗，该电路内置模拟除法器，利用欧姆定律，将输出交流电压除以输出交流电流，得到输出交流电阻，将阻抗信息转换成电压，与设定的电压进行比较，利用比较器的输出电平去控制功放前置压限器2。当阻抗极低时，比如负载短路时，该机直接将功放静音。

负载过流检测电路17的作用是将输出电流取样放大电路19送来的取样比例电压进行比较，输出电流超过设定的电流上限时，负载过流检测电路17输出电平去功放前置压限器2。当输出严重过流时，该机直接静音。

输出电流取样放大电路19用于检测输出电流，并将微小的取样电压进行放大。

综上所述，本实用新型具备完善的保护功能，并且能够根据音箱特性，用内置均衡器修饰音质；如：本实用新型能够识别负载阻抗，当超出设定的阻抗下限时，包括短路，进入保护状态，直到阻抗恢复正常，功放自动回归正常工作；本实用新型具备完善的温度保护功能，当温度达到设定温度起控点时，功率输出功率自动线性下降，如果温度达到设定上限时，功放进入保护状态，直到温度恢复正常，功放回归正常工作。进一步，本实用新型能够自动识别输入信号是音乐信号、还是测试信号，当输入信号是测试信号时，能自动控制内置均衡器不起作用；从而传统测试手段测不出均衡曲线，达到隐藏曲线的保密效果；同时使传统测试手段测出的还是标准的平直曲线，看起未加任何音频修饰，看起来跟普通功放没任何区别，达到商业信息保密功能，且所有技术指标符合国家和国际标准。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种专业音频放大器，包括功放前置放大器、功放后级，其特征在于：所述功放前置放大器与所述功放后级之间连接有用于修饰音质的内置均衡器，所述内置均衡器带有信号直通电子开关；

所述专业音频放大器还包括用于检测输入信号类型的音乐信号检测与分析电路、用于控制所述信号直通电子开关的电子开关控制器，所述音乐信号检测与分析电路根据检测结果而通过所述电子开关控制器去控制所述信号直通电子开关断开或接通。

2.根据权利要求1所述的专业音频放大器，其特征在于：进一步包括用于将信号转换为逻辑电平的逻辑处理电路、用于手动控制所述内置均衡器的均衡器功能模式切换电路、用于对输入信号进行波形幅度自动控制的功放前置压限器、用于静音的静音电路；所述音乐信号检测与分析电路、逻辑处理电路、电子开关控制器依次连接在所述功放前置放大器的检测信号输出端与所述信号直通电子开关的控制端之间；所述均衡器功能模式切换电路与所述内置均衡器的控制端连接；所述功放前置压限器的输入端为输入信号端，所述功放前置压限器的输出端与所述功放前置放大器的输入端连接；所述静音电路与所述功放前置放大器的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的专业音频放大器，其特征在于：进一步包括输出电流取样放大电路，所述输出电流取样放大电路的输入端与所述功放后级的输出端连接，所述输出电流取样放大电路的输出端与扬声器连接；所述输出电流取样放大电路的取样信号输出端与所述功放前置压限器的第一反馈端之间设置有用于实现相应保护功能的瞬间启动压限器、延时启动压限器、负载过流检测电路、负载阻抗检测电路。

4.根据权利要求2或3所述的专业音频放大器，其特征在于：进一步包括用于控制输出功率的功放温度多点检测电路、温度保护逻辑电路，所述功放温度多点检测电路设置有多点分布于功放的若干个温控探头，所述若干个温控探头与所述温度保护逻辑电路的输入端连接，所述温度保护逻辑电路与所述功放前置压限器的第二反馈端连接。

5.根据权利要求4所述的专业音频放大器，其特征在于：进一步包括用于调节音量的音量电位器。