CN2501252Y - 一种音频功放电路 - Google Patents

Abstract

一种音频功放电路,由功率放大器、扬声器组成,其特征是把采样电阻R串联在扬声器回路中提取输出信号,并通过一个由有源滤波器构成的频率均衡电路连接到功率放大器的同相输入端,组成正反馈电路,通过调整正反馈电路的参数值使功率放大器工作在放大状态并调整其频率特性曲线,本实用新型可以改善音频功放电路的瞬态响应,提高频响,降低失真。

Description

一种音频功放电路

本实用新型属于一种把音频电信号进行功率放大并推动扬声器工作的音频功放电路，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。

已有的音频功放电路一般由功率放大器和扬声器组成，输入的音频电信号经功率放大器放大后驱动扬声器工作，把电能还原为声音，音频功放电路的瞬态响应、频率响应和失真是主要的技术指标，由于功率放大器的输出内阻难以继续降低，扬声器的阻抗特性受扬声器的谐振特性、音圈电感的感抗、音圈分布电容的容抗、磁路的涡流、音箱箱体声学特性等诸多因素的影响，会随着输入信号的频率发生较大的非线性变化，从而使频率响应曲线起伏不平，瞬态响应降低，失真度加大。

有多种改善和提高上述技术指标的措施：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改善上述技术指标；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改善上述技术指标；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，这些已有技术各有特色，在一定程度上改善了音频功放电路所述技术指标，但已有技术指标远未达到理想状态，改善瞬态响应，频率响应，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已有技术存在的问题，提供一种改善音频功放电路瞬态响应、频率响应和失真的音频功放电路。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

一种音频功放电路，由功率放大器6、扬声器7组成，其特征是设有一个采样电阻R，所述采样电阻R串联在扬声器7的接地回路中，一个频率均衡电路8，所述频率均衡电路8由至少一个的有源滤波器组成，频率均衡电路8有一个输入端1、一个输出端2、一个公共端3，所述输入端1、公共端3并联在采样电阻R两端，其中公共端3接地，所述的频率均衡电路8的输出端2与功率放大器6的同相输入端5相连，组成一个频率特性可控制的正反馈电路。

所述采样电阻R也可以由电感器代替。

采样电阻R串联在扬声器回路中提取输出信号，并通过所述频率均衡电路8正反馈到功率放大器的同相输入端，调整频率均衡电路8的增益使正反馈处于自激临界值以下，功率放大器可处于稳定的放大状态，调整所述频率均衡电路8的参数值使正反馈频率特性曲线与扬声器阻抗特性曲线相似，可使正反馈产生的负阻效应有效地降低了功率放大器的内阻并补偿了扬声器阻抗随频率发生的非线性变化，除此之外，还可以通过使频率均衡电路8具有预期的频率响应曲线，以补偿扬声器和音箱的频响不足。

本实用新型相比已有技术具有如下优点：

1，有效地补偿了扬声器阻抗特性，使频响和失真指标均得以较大的改善。

2，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，电路简单，适应于大部分普通功放电路，成本低廉，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是本实用新型所述频率均衡电路8的一种实施电路原理图。

参见图1和图2，图1是本实用新型实施例的电路原理图，图中6、R1、R2、R3组成已有技术中的典型的功率放大器，其增益为K＝R1/R2。扬声器7的阻抗为RZ，采样电阻R串联在扬声器与地之间，采样电阻R的阻值小于RZ/K可以确保正反馈增益小于自激临界值，使功率放大器工作在稳定的放大状态，由于常用的RZ一般为4欧～8欧，常用的K为40～80倍，故R取值一般为0.1欧，所述的频率均衡电路8的输入端1和公共端3并联在采样电阻R上，其中公共端3接地，所述的频率均衡电路8的输出端2接功率放大器6的同相输入端5，图2是所述频率均衡电路8的一种实施电路原理图，是一个由运算放大器和其它阻容元件组成的有源滤波器，把R上获取的信号加到功率放大器6的同相输入端，图2中给出了配合已有4欧电动扬声器和谐振频率为65赫兹的家用音箱工作的频率均衡电路8的元器件参数值，电动扬声器RZ的频响特性可以由生产厂家提供，也可以由已有的技术手段实测，电动扬声器RZ的频响特性一般分为三段，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，因此设计时滤波器也分为三段，分别用于调整高、中、低段的反馈量，使频率均衡电路8的频响曲线和RZ的频响曲线相似，图2的电路在低频段作了适当提升，以弥补家用音箱低频重放效果的不足。

图2中的滤波器的设计原理与已有的技术相同，可以酌情增加或减少滤波器的个数，也可以使用已有技术中其它形式的有源滤波器，也可以使多个滤波器串联或并联来组成频率均衡电路8，使所述频率均衡电路8具有预期的频响曲线。

由于正反馈增益小于自激临界值，正常情况下功率放大器工作在稳定的放大状态，若在调试中出现正反馈过量产生的自激，可适当降低R的阻值，或降低所述频率均衡电路8的增益，即可消除自激。

Claims (2)

1，一种音频功放电路，由功率放大器(6)、扬声器(7)组成，其特征是设有一个采样电阻(R)，所述采样电阻(R)串联在扬声器(7)的接地回路中，一个频率均衡电路(8)，所述频率均衡电路(8)由至少一个的有源滤波器组成，所述频率均衡电路(8)有一个输入端(1)、一个输出端(2)、一个公共端(3)，所述输入端(1)、公共端(3)并联在采样电阻(R)两端，其中公共端(3)接地，所述频率均衡电路(8)的输出端(2)与功率放大器(6)的同相输入端(5)相连。

2，根据权利要求1所述的音频功放电路，其特征在于所述采样电阻R也可以由电感器代替。

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