CN2501155Y

CN2501155Y - 一种带正反馈电路的音响设备

Info

Publication number: CN2501155Y
Application number: CN 01263508
Authority: CN
Inventors: 宋建平; 吴有珍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2002-07-17
Anticipated expiration: 2011-10-31

Abstract

一种音响设备,由功放电路,扬声器和音箱组成,其特征是在所述功放电路中设有一个三端无源电路,其中两端串联在所述扬声器回路中,另一端接在所述功放电路的同相输入端,在所述扬声器和所述功放电路的输入端之间构成一个自激临界值以下的正反馈,这种电路可以降低功放电路的内阻,改善瞬态响应,补偿所述音响设备的频响曲线和失真,以极小的成本提升所述音响设备的性能指标。

Description

一种带正反馈电路的音响设备

本实用新型是一种把音频电信号还原成声音的音响设备，属于电子产品，可以广泛应用于会场，大厅，家庭和多媒体应用等需要把音频电信号还原成声音的场合。

现有的音响设备由功放电路，扬声器和音箱组成，输入的音频电信号经功放电路放大后驱动扬声器和音箱，把电能还原为声音。音响设备的频响和失真度是音响设备的主要性能指标之一，要求频响指标曲线平坦，范围宽，失真小，但是在现有的音响设备中，由于扬声器的阻抗受音圈电感的感抗、音圈分布电容的容抗、磁路的涡流、扬声器机械谐振特性、音箱箱体声学特性和听音环境的声学特性等诸多因素的影响，会随着输入信号的频率发生很大的非线性变化，从而使音响设备频响曲线起伏不平，频响范围变窄恶化，失真度加大，性能指标降低。

有多种改善音响设备性能指标的技术措施：CN1066942A公开一种《最佳化功率放大器电路特征的方法及其装置》，采用误差比较和校正技术来提高频响和失真指标；申请号93110987.6公开一种《一种减少功率放大器扬声器失真的方法及装置》，采用另一种误差比较和校正技术来提高频响和失真指标；ZL93233926.3公开一种《晶体管恒流功率放大器》，采用电流负反馈放大器技术；ZL9621377.2公开了一种《具有电压前馈电流驱动功率放大器的音响设备》，采用电压前馈电流放大器技术，这些现有技术各有特色，在一定程度上改善了音响设备的性能指标，也使音响设备成本不同程度地增加，但现有技术的性能指标远未达到理想状态，改善频响，降低失真仍然是音响技术研究和发展的主要方向。

本实用新型的目的则是针对上述现有技术存在的问题，提供一种不同于现有技术的改善音响设备频响和失真装置，在功放电路中设有一个三端无源电路，在扬声器回路与功放电路输入端之间构成一个自激临界值以下的正反馈，设计时通过选择所述三端无源电路的参数值使正反馈的特性曲线与扬声器阻抗特性曲线相似，由于正反馈的负阻效应使功放电路内阻也随着扬声器阻抗特性曲线而发生相应的变化，从而补偿了扬声器阻抗随频率发生的非线性变化，改善音响设备的频响和失真，提高音响设备的性能指标。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

一种音响设备，由功放电路，扬声器和音箱组成，其特征是在功放电路中设有一个三端无源电路，所述三端无源电路由至少一个的电阻、电容、电感和连接线组成，所述三端无源电路的3端接所述功放电路的公共端，1端和3端串联在扬声器回路中，2端接功放电路的同相输入端，所述三端无源电路在扬声器回路和功放电路的输入端之间构成一个自激临界值以下的正反馈。

由于正反馈的相移较小，同时正反馈的负阻效应又有效地降低了原有功放电路的内阻，大幅提升了放大器瞬态响应，因此所述三端无源电路不仅补偿了扬声器阻抗随频率发生的非线性变化，产生的积极效果是多方面的。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1，频响和失真指标均得以较大的改善，效果较为显著。

2，由于引入正反馈，有效地降低了功放电路的内阻，使功放电路瞬态响

应提高，声音清晰，层次分明，明显改善了音质。

3，可以通过控制正反馈特性曲线来补偿音响设备的频响不足，尤其是音

箱系统的低频响应不足。

4，对改善小音箱的低频响应很有效，由正反馈获得的低音重放效果非常

清晰，特别适合用于多媒体有源音箱。

5，由于仅需添加几个无源器件，制作简单，成本低廉，无需调试，适合

工厂化生产。下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型实施例电路原理图。图2是本实用新型所述三端无源电路的一种实施电路原理图。

参见图1，图1是本实用新型实施例的电路原理图，图中A、R5、R6、R7组成典型的功放电路，该功放电路与现有的普通功放电路是一样的，其增益为K＝R5/R6。扬声器SP的阻抗为RZ，B是本实用新型所述的三端无源电路，其中公共端3接地，1端接扬声器SP，2端接功放电路A的同相输入端，图2是所述三端无源电路B的一种实施电路原理图，由R、R1、R2、R3、R4、C、C1、C2组成，R取值小于RZ/K以确保环路增益小于1，使正反馈值在自激临界值以下，由于RZ一般为4欧～8欧，K为40～80倍，故R取值一般为0.1欧，由于R是串联在扬声器回路中的，应选用能通过最大负载电流、额定功率为1～2W的无感电阻，所述三端电路B的其它电阻电容组成频率衰减网络并把R上获取的信号加到A的同相输入端，构成自激临界值以下的正反馈，频率衰减网络的频响曲线和RZ的频响曲线相似，也可以根据需要适当提升某些频率的反馈量，以弥补音响设备特别是音箱系统的某些频段的频响不足。由于正反馈的相移较小，负阻效应又降低了放大器内阻，有效地提升了放大器瞬态响应，所以附加的三端无源电路虽然简单，但产生的效果是多方面的，本实用新型实施例样机的音域开阔，层次分明，低音特别清晰。

现有扬声器一般为电动扬声器，其RZ的典型频响特性大致分为三段，在低频段低于谐振频率较远时为直流电阻，随频率提高到谐振频率时迅速升高到一个峰值，然后又随频率增加迅速下降，在中频段保持一段较平坦的略高于直流电阻的曲线，在高频段又随频率的增加而逐渐升高，因此设计的三端无源电路中的频率衰减网络也分为三段，其中R3、R4、C、C2用于调整低频段的反馈量，C1、R2调整高频段的反馈量，R1调整基本的反馈量，可根据音响设备的频响曲线来选择各阻容元件的数值，使三端无源电路的频响曲线和RZ的频响曲线相似，图中给出了配合谐振频率为65赫兹的家用音箱的电阻电容值。

实际使用中三端无源电路不仅元件数值可根据音响设备进行调整，而且还可以根据不同产品不同档次增减三端无源电路中频率衰减网络的段数，例如，在高档产品中，可以适当增加频率衰减网络的段数，使三端无源电路的频响曲线和RZ的频响曲线更加吻合；用作超低音有源音箱时，可以取消C1、R2回路；用作中高频放音时，可以取消R3、R4、C2回路。还可以与音箱系统配合，改变三端无源电路的元件数值，适当提升低频反馈量，以弥补音箱系统的低频响应不足，延伸音箱的低频响应，例如与倒相式音箱配合，在倒相孔的谐振频率附近，适当提升低频反馈量，可以延伸倒相式音箱系统的低频响应。

三端无源电路中的频率衰减网络的设计原理与现有技术是相同的，也可以使用现有技术构成其它形式的频率衰减网络。

由于R的取值已限定最大环路增益小于1，使正反馈控制在自激临界值以下，因此电路处于稳定的放大状态，若调试中出现反馈过量的自激，可适当降低R的阻值，反之若效果不显著，则可提高R的阻值，以提高反馈量。

Claims

1，一种音响设备，由功放电路，扬声器和音箱组成，其特征是在所述功放电路中设有一个三端无源电路，所述三端无源电路由至少一个的电阻、电容、电感和连接线组成，所述三端无源电路的(3)端接在所述功放电路的公共端，(1)端和(3)端串联在所述扬声器回路中，(2)端接所述功放电路的同相输入端，在所述扬声器回路和所述功放电路的输入端之间构成一个自激临界值以下的正反馈。