CN205812326U - 保留偶次谐波的音频平衡耳机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及耳机的技术领域，公开了一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，耳机电路包括单端转平衡单元1、与单端转平衡单元1相连接的滤波单元2以及通过一音量控制单元3与滤波单元2相连接的功率放大单元4，该单端转平衡单元1与信号输入端相连接，于该功率放大单元4的输入信号正端设有一信号运放模块U1，于该功率放大单元4的输入信号负端设有一防抵消运放模块U2，该防抵消运放模块U2用以防止信号中的偶次谐波相互抵消，本实用新型有效避免了偶次谐波被抵消，实现了平衡线路提高推力的情况下，保留偶次谐波的技术效果，使得播放出的音乐温暖优美，大大提高了人们的听觉效果。

Description

保留偶次谐波的音频平衡耳机电路

技术领域

本实用新型涉及耳机的技术领域，特指一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路。

背景技术

耳机是一对转换单元，它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机一般是与媒体播放器可分离的，利用一个插头连接，好处是在不影响旁人的情况下，可独自聆听音响；亦可隔开周围环境的声响，对在录音室、DJ、旅途、运动等在噪吵环境下使用的人很有帮助。

随着人们生活质量的提高，人们越发追求视听上的享受，对听感也就有了更高的要求，耳机失真度的高低，便是直接影响人们听感的一个重要因素。目前的耳机平衡音频放大器，正负信号采用相同的放大电路，这样做的缺点在于：输出信号的偶次谐波会相互抵消，而奇次谐波会相互叠加，缺乏偶次谐波的音乐听起来刺耳难听，人们通过试验和分析发现：奇次谐波使人烦躁不爱听，而少量的偶次谐波则能使音色更好听。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，该电路有效避免了偶次谐波被抵消，实现了平衡线路提高推力的情况下，保留偶次谐波的技术效果，使得播放出的音乐温暖优美，大大提高了人们的听觉效果。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，所述耳机电路包括单端转平衡单元（1）、与单端转平衡单元（1）相连接的滤波单元（2）以及通过一音量控制单元（3）与滤波单元（2）相连接的功率放大单元（4），该单端转平衡单元（1）与信号输入端相连接，于该功率放大单元（4）的输入信号正端设有一信号运放模块（U1），于该功率放大单元（4）的输入信号负端设有一防抵消运放模块（U2），该防抵消运放模块（U2）用以防止信号中的偶次谐波相互抵消。

所述单端转平衡单元（1）包括一通过并联的滤波电容（C2）与输入信号端相连接的运算放大器（U5）以及一连接在运算放大器（U5）之脚6输出端其中一线路上的运算放大器（U6），该运算放大器（U5）之脚2反向输入端地串联一电阻（R6），该运算放大器（U5）之脚2反向输入端与脚6输出端上并联一电阻（R5），该电阻（R5）上并联一电容（C1）。

所述运算放大器（U6）之脚2反向输入端通过一串联的电阻（R8）与运算放大器（U5）之脚6输入端相连接，该运算放大器（U6）之脚2反向输入端与脚6输出端上并联一电阻（R7），该电阻（R7）上并联一电容（C3），该运算放大器（U6）之脚3地串联一电阻（R9）。

所述滤波单元（2）包括连接在运算放大器（U5）之脚6输出端另一线路上的运算放大器（U7）以及连接在运算放大器（U6）之脚6输出端上的运算放大器（U8），该运算放大器（U7）之脚2反向输入端和脚6输出端上并联有相互串联的电阻（R12）、电阻（R10）和电容（C5），于该电阻（R12）的另一端和电容（C5）的另一端上并联一电阻（R11），该电阻（R12）的另一端还串联一地串联的电容（C4），该电容（C4）上并联一电阻（R13）。

所述运算放大器（U8）之脚2反向输入端和脚6输出端上并联有相互串联的电阻（R16）、电阻（R14）和电容（C7），于该电阻（R16）的另一端和电容（C7）的另一端上并联一电阻（R15），该电阻（R16）的另一端还串联一地串联的电容（C6），该电容（C6）上并联一电阻（R17）。

所述音量控制单元（3）包括一端连接在运算放大器（U7）之脚6输出端上的可调电阻（P1）以及一端连接在运算放大器（U8）之脚6输出端上的可调电阻（P2），该可调电阻（P1）和可调电阻（P2）的另一端分别接地，该可调电阻（P1）和可调电阻（P2）分别通过调节输出端与功率放大单元（4）相连接。

所述功率放大单元（4）包括连接在可调电阻（P1）之调节输出端的信号运放模块（U1）、连接在信号运放模块（U1）之脚6输出端的运算放大器（U3）、连接在可调电阻（P2）之调节输出端的防抵消运放模块（U2）以及连接在防抵消运放模块（U2）之脚6输出端的运算放大器（U4），该运算放大器（U3）和运算放大器（U4）之脚6输出端一并连接在一耳机扬声器（5）上，该信号运放模块（U1）之脚2反向输入端地串联一电阻（R2），于该信号运放模块（U1）之脚2反向输入端与运算放大器（U3）之脚6输出端之间并联一电阻（R1）。

所述防抵消运放模块（U2）之脚2反向输入端地串联一电阻（R4），于该抵消运放模块（U2）之脚2反向输入端与运算放大器（U4）之脚6输出端之间并联一电阻（R3）。

本实用新型的有益效果在于：其通过在功率放大单元的正负信号输出端处分别设置不同电特性的两个运放，以使正负信号的谐波不同，从而避免被抵消，实现了平衡线路提高推力的情况下，保留偶次谐波的技术效果，使得播放出的音乐温暖优美，大大提高了人们的听觉效果。

附图说明

图1 是本实用新型的电路结构示意框图。

图2 是本实用新型的电路结构示意图。

附图标号说明：

1-单端转平衡单元；2-滤波单元；3-音量控制单元；4-功率放大单元；5-耳机扬声器。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-2所示，本实用新型关于一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，耳机电路包括单端转平衡单元1、与单端转平衡单元1相连接的滤波单元2以及通过一音量控制单元3与滤波单元2相连接的功率放大单元4，该单端转平衡单元1与信号输入端相连接，于该功率放大单元4的输入信号正端设有一信号运放模块U1，于该功率放大单元4的输入信号负端设有一防抵消运放模块U2，该防抵消运放模块U2用以防止信号中的偶次谐波相互抵消，信号运放模块U1和防抵消运放模块U2采用不同型号的运算放大器，如信号运放模块U1采用型号OPA1611的运算放大器时，防抵消运放模块U2可采用型号AD744的运算放大器，经测试，此时的偶次谐波幅度为2uV左右，可见，通过在输入信号正负端采用不同的运放，以防止偶次谐波相互抵消，需要说明的是，信号运放模块U1和防抵消运放模块U2所采用的型号，可根据产品设计的实际需要进行任意搭配，在此并不予以自限。

如图2所示，单端转平衡单元1包括一通过并联的滤波电容C2与输入信号端相连接的运算放大器U5以及一连接在运算放大器U5之脚6输出端其中一线路上的运算放大器U6，该运算放大器U5之脚2反向输入端地串联一电阻R6，该运算放大器U5之脚2反向输入端与脚6输出端上并联一电阻R5，该电阻R5上并联一电容C1，做反馈回路，其中，运算放大器U5和运算放大器U6为相同型号的运算放大器，如运算放大器U5和运算放大器U6均采用型号OPA1611的运算放大器，该运算放大器U5和运算放大器U6所采用的型号，可根据产品的实际需要进行选择，在此并不予以自限。

进一步地，如图2所示，运算放大器U6之脚2反向输入端通过一串联的电阻R8与运算放大器U5之脚6输入端相连接，该运算放大器U6之脚2反向输入端与脚6输出端上并联一电阻R7，该电阻R7上并联一电容C3，提供一个反馈信号，该运算放大器U6之脚3地串联一电阻R9。

进一步地，如图2所示，滤波单元2包括连接在运算放大器U5之脚6输出端另一线路上的运算放大器U7以及连接在运算放大器U6之脚6输出端上的运算放大器U8，该运算放大器U7之脚2反向输入端和脚6输出端上并联有相互串联的电阻R12、电阻R10和电容C5，于该电阻R12的另一端和电容C5的另一端上并联一电阻R11，为运放提供一个反馈信号，该电阻R12的另一端还串联一地串联的电容C4，该电容C4上并联一电阻R13，其中，运算放大器U7和运算放大器U8为相同型号的运算放大器，如运算放大器U7和运算放大器U8均采用型号OPA1611的运算放大器，该运算放大器U7和运算放大器U8所采用的型号，可根据产品的实际需要进行选择，在此并不予以自限。

进一步地，如图2所示，运算放大器U8之脚2反向输入端和脚6输出端上并联有相互串联的电阻R16、电阻R14和电容C7，于该电阻R16的另一端和电容C7的另一端上并联一电阻R15，为运放提供一个反馈信号，该电阻R16的另一端还串联一地串联的电容C6，该电容C6上并联一电阻R17。

进一步地，如图2所示，音量控制单元3包括一端连接在运算放大器U7之脚6输出端上的可调电阻P1以及一端连接在运算放大器U8之脚6输出端上的可调电阻P2，该可调电阻P1和可调电阻P2的另一端分别接地，该可调电阻P1和可调电阻P2分别通过调节输出端与功率放大单元4相连接。

进一步地，如图2所示，功率放大单元4包括连接在可调电阻P1之调节输出端的信号运放模块U1、连接在信号运放模块U1之脚6输出端的运算放大器U3、连接在可调电阻P2之调节输出端的防抵消运放模块U2以及连接在防抵消运放模块U2之脚6输出端的运算放大器U4，该运算放大器U3和运算放大器U4之脚6输出端一并连接在一耳机扬声器5上，该信号运放模块U1之脚2反向输入端地串联一电阻R2，于该信号运放模块U1之脚2反向输入端与运算放大器U3之脚6输出端之间并联一电阻R1, 其中，运算放大器U3和运算放大器U4为相同型号的运算放大器，如运算放大器U3和运算放大器U4均采用型号BUF634的运算放大器，该运算放大器U3和运算放大器U4所采用的型号，可根据产品的实际需要进行选择，在此并不予以自限。

再进一步地，如图2所示，防抵消运放模块U2之脚2反向输入端地串联一电阻R4，于该抵消运放模块U2之脚2反向输入端与运算放大器U4之脚6输出端之间并联一电阻R3，功率放大单元4经过两级的信号放大，最终由耳机扬声器5输出播放。

本实用新型所揭示的一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其单端转平衡单元1把单端信号转为平衡信号，平衡的信号的正负信号通过相同的电路于滤波单元2分别进行滤波，再经音量控制单元3和功率放大单元4分别进行音量控制以及功率放大，最后输出到耳机扬声器5。

从声学上说奇数谐波和偶次谐波很大的影响声音质量，一般情况下奇数谐波多的话声音硬不好听，而偶次谐波却悦耳，平衡电路能大大的提高输出，但却保留奇数谐波并抵消偶次谐波，使到声音不好听；经研究发现，传统的平衡音响设备上正负信号采用相同的运放，其电特性相同，产生的谐波也相同，所以偶次谐波被抵消掉，因此，本实用新型于功率放大单元4的正负信号输出端处分别设置不同电特性的两个运放，以使正负信号的谐波不同，从而避免被抵消，实现了平衡线路提高推力的情况下，保留偶次谐波的技术效果。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述耳机电路包括单端转平衡单元（1）、与单端转平衡单元（1）相连接的滤波单元（2）以及通过一音量控制单元（3）与滤波单元（2）相连接的功率放大单元（4），该单端转平衡单元（1）与信号输入端相连接，于该功率放大单元（4）的输入信号正端设有一信号运放模块（U1），于该功率放大单元（4）的输入信号负端设有一防抵消运放模块（U2），该防抵消运放模块（U2）用以防止信号中的偶次谐波相互抵消。

2.根据权利要求1所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述单端转平衡单元（1）包括一通过并联的滤波电容（C2）与输入信号端相连接的运算放大器（U5）以及一连接在运算放大器（U5）之脚6输出端其中一线路上的运算放大器（U6），该运算放大器（U5）之脚2反向输入端地串联一电阻（R6），该运算放大器（U5）之脚2反向输入端与脚6输出端上并联一电阻（R5），该电阻（R5）上并联一电容（C1）。

3.根据权利要求2所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述运算放大器（U6）之脚2反向输入端通过一串联的电阻（R8）与运算放大器（U5）之脚6输入端相连接，该运算放大器（U6）之脚2反向输入端与脚6输出端上并联一电阻（R7），该电阻（R7）上并联一电容（C3），该运算放大器（U6）之脚3地串联一电阻（R9）。

4.根据权利要求3所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述滤波单元（2）包括连接在运算放大器（U5）之脚6输出端另一线路上的运算放大器（U7）以及连接在运算放大器（U6）之脚6输出端上的运算放大器（U8），该运算放大器（U7）之脚2反向输入端和脚6输出端上并联有相互串联的电阻（R12）、电阻（R10）和电容（C5），于该电阻（R12）的另一端和电容（C5）的另一端上并联一电阻（R11），该电阻（R12）的另一端还串联一地串联的电容（C4），该电容（C4）上并联一电阻（R13）。

5.根据权利要求4所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述运算放大器（U8）之脚2反向输入端和脚6输出端上并联有相互串联的电阻（R16）、电阻（R14）和电容（C7），于该电阻（R16）的另一端和电容（C7）的另一端上并联一电阻（R15），该电阻（R16）的另一端还串联一地串联的电容（C6），该电容（C6）上并联一电阻（R17）。

6.根据权利要求5所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述音量控制单元（3）包括一端连接在运算放大器（U7）之脚6输出端上的可调电阻（P1）以及一端连接在运算放大器（U8）之脚6输出端上的可调电阻（P2），该可调电阻（P1）和可调电阻（P2）的另一端分别接地，该可调电阻（P1）和可调电阻（P2）分别通过调节输出端与功率放大单元（4）相连接。

7.根据权利要求6所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述功率放大单元（4）包括连接在可调电阻（P1）之调节输出端的信号运放模块（U1）、连接在信号运放模块（U1）之脚6输出端的运算放大器（U3）、连接在可调电阻（P2）之调节输出端的防抵消运放模块（U2）以及连接在防抵消运放模块（U2）之脚6输出端的运算放大器（U4），该运算放大器（U3）和运算放大器（U4）之脚6输出端一并连接在一耳机扬声器（5）上，该信号运放模块（U1）之脚2反向输入端地串联一电阻（R2），于该信号运放模块（U1）之脚2反向输入端与运算放大器（U3）之脚6输出端之间并联一电阻（R1）。

8.根据权利要求7所述的保留偶次谐波的音频平衡耳机电路，其特征在于：所述防抵消运放模块（U2）之脚2反向输入端地串联一电阻（R4），于该抵消运放模块（U2）之脚2反向输入端与运算放大器（U4）之脚6输出端之间并联一电阻（R3）。