CN2319986Y - 低失真扬声器振动负反馈系统组件 - Google Patents

低失真扬声器振动负反馈系统组件 Download PDF

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Abstract

低失真扬声器振动负反馈系统组件,箱体内所设电路板上布设有电流型功率放大电路IPA,扬声器音圈纸盆相应处固定有光电位移检测器DP,电路板上设有对位移信号作二重微分处理的微分电路DE及其续连的相位校正电路PHC,其输出连于所说的功率放大电路的反馈输入端。本组件能降低扬声器系统的失真和改善其幅频响应,满足人们对音响系统的高保真要求,并能应用于环境噪声的主动降噪系统。

Description

低失真扬声器振动负反馈系统组件
本实用新型涉及带有扬声器振动负反馈系统的音箱装置。
电子技术的不断发展，使得电声还原方面的数码音源和高保真功放的失真度均能达到0.01％以下；然而，扬声器系统(音箱)的失真却在1％，甚至5％以上；因此，可以说电声高保真还原的障碍主要来自扬声器系统。
早在半个世纪以前就有人提出利用话筒检测扬声器的发声，再将所测信号反馈到功放来降低扬声器失真的声学负反馈系统。由于该系统采用声传输方式进行检测，检测到的信号相位与声频相关，使检测信号与输入信号的相位关系相当复杂而难以确立，加上外来声源的干扰，使得这种声学反馈系统不能达到预想效果而不得不放弃。
本实用新型的目的在于为解决上述问题，提供一种可降低扬声器系统电声还原失真度的低失真扬声器振动负反馈系统组件。该组件中扬声器的振动是利用光电方式进行检测的。
本实用新型低失真扬声器振动负反馈系统组件的技术解决方案是于箱体内所设电路板上布设有功率放大电路IPA其上连有音频输入端，其输出端与箱体上所设扬声器电连接，其特殊之处是箱体上与扬声器音圈纸盆相应处固定有含半导体激光发射、接收器件的检测器DP，电路板上设有微分电路DE及其续连的相位校正电路PHC，该相位校正电路的输出端连于所说的功率放大电路的反馈输入端，检测器DP的信号输出端连于所说的微分电路DE。
本实用新型低失真扬声器振动负反馈系统组件由于设有含半导体激光发射、接收器件的检测器以及微分电路DE和相位校正电路PHC，该检测器测得扬声器音圈纸盆的振动位移信号S(t)，经微分电路DE作二重微分运算，得到扬声器音圈纸盆振动位移的加速度信号ja(t)=d2s(t)/d2t，该加速度信号与施加于功率放大电路IPA的音频输入信号i(t)成正比，从而可对ja(t)和i(t)相比较，利用负反馈改善系统失真的原理来降低扬声器系统的失真，即：ja(t)通过相位校正电路进行反相和校正，产生一负反馈信号fa(t)至放大电路IPA的反馈端，对该放大电路的输出电流进行修正，使最终得到的扬声器纸盆振动加速度逼近于所输入的音频信号i(t)，以达到降低扬声器系统失真的目的。本实用新型采用激光组件测取振动信号，它具有反应速度快、无相位延迟的特点，易于确立检测信号与输入信号间的相位关系。本实用新型还能改善扬声器系统的幅频特性，因为负反馈系统同时能改善系统的幅频特性。
下面结合附图详细叙述本实用新型的实施方式。
图1是本实用新型低失真扬声器振动负反馈系统组件结构示意图；
图2是本实用新型电功能原理框图；
图3是本实用新型实施方案电气原理图。
实施例1低失真扬声器振动负反馈系统组件，箱体1内设电路板PCB3其上布设有电流型功率放大电路IPA，箱体上设音频信号输入插口RCA2经电缆L1连至放大电路IPA输入端，箱体上并设有扬声器SPK6经导线L2连于放大电路IPA输出端，电路板PCB3上设有微分电路DE及其续连的相位校正电路PHC，该相位校正电路的输出端连于放大电路IPA的反馈输入端E，箱体上对应于扬声器音圈纸盆振动位置设有一检测器DP5该检测器经支架PS固定于箱体而设置，检测器DP的输出端经导线组L3连于电路板PCB上微分电路DE的输入端，也可以在导线L3与微分电路的输入端设置前置放大电路AP，如图3所示；箱体上设有供电电源PWR4经导线L4连于电路板PCB，该电源并经导线L5与外电源插头PLG相连。
所说的电流型功率放大电路IPA、检测电路DP、前置放大电路AP、二重微分电路DE和相位校正电路PHC的具体实施方式见图3所示。其中电流型功率放大电路IPA由阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11以及功放厚膜集成电路IC1-TDA1514A构成，其中与扬声器构成串连回路的R8为电流负反馈取样电阻，取自R8上的信号通过C4、R4反馈至IC1的反相输入端；检测电路DP由反射型半导体激光组件ON2152、电阻R12、R13构成；前置放大电路AP由电阻R14、R15、R16、电容C12、C13及集成动放IC2:B构成；二重微分电路DE由电阻R17、R18、R19、R20、电容C14、C15、C16、C17和集成运放IC2:C、IC2:D构成；相位校正电路由R21、R22和集成运放IC2:A构成。
本实用新型通过扬声器音圈纸盆位移检测电路DP和二重微分电路DE，与信号前置放大电路AP和相位校正电路PHC连接构成振动负反馈回路，该负反馈回路连至电流型功放输入端形成振动负反馈系统。

Claims (5)

1、低失真扬声器振动负反馈系统组件，箱体(1)内所设电路板(3)上布设有功率放大电路IPA其上连有音频输入端，其输出端与箱体上所设扬声器(6)电连接，其特征是箱体上与扬声器音圈纸盆相应处固定有含半导体激光发射、接收器件的检测器DP(5)，电路板(3)上设有微分电路DE及其续连的相位校正电路PHC，该相位校正电路的输出端连于所说的功率放大电路的反馈输入端，检测器DP(5)的信号输出端连于所说的微分电路DE。
2、如权利要求1所述的低失真扬声器振动负反馈系统组件，其特征是检测器DP(5)设反射型半导体激光组件ON2152及其所连电阻R12、R13。
3、如权利要求1所述的低失真扬声器振动负反馈系统组件，其特征是微分电路DE由集成运放IC2:C、IC2:D及其所连电阻R17、R18、R19、R20及电容C12、C13、C14、C15、C16、C17构成。
4、如权利要求1所述的低失真扬声器振动负反馈系统组件，其特征是相位校正电路PHC由集成运放IC2:A及其所连电阻R21、R22构成。
5、如权利要求1、2、3或4所述的低失真扬声器振动负反馈系统组件，其特征是检测器DP输出端与放大电路DE输入端之间连有前置放大电路AP，该放大电路由集成运放IC2:B及其所连电阻R14、15R、R16及电容C12、C13构成。
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