CN2585490Y

CN2585490Y - 多声道数字汽车音响功放机

Info

Publication number: CN2585490Y
Application number: CN 02291008
Authority: CN
Inventors: 赵泉勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2012-12-13

Abstract

本实用新型涉及全数字化功率放大器产品，特别是一种多声道数字汽车音响功放机。该机的模拟音信号处理电路由双路反宽度PWM产生电路组成，主、副声道双路反相PWM输出分别通过相同电路结构的电平变换和开关控制电路及无源低通滤波电路与主、副声道扬声器的正、副端连接，主声道PWM产生电路的内部振荡器提供的振荡基准信号通过共享的振荡器分配电路与副声道PWM产生电路的相应输入端连接。本机通过先进的数字处理技术，使汽车音响功放机作到音质好、失真小、低发热、节电、体积小、重量轻，最适合汽车上应用。

Description

多声道数字汽车音响功放机

技术领域：

本实用新型涉及全数字化功率放大器产品，特别是一种多声道数字汽车音响功放机。

背景技术

功放系统中，目前常用的是A类和A/B类模拟功放，功率管工作在放大状态，决定了它的效率低下，从而造成耗电大、发热高、成本昂贵且笨重，严重地阻碍了功放系统在汽车音响方面的发展，尤其是组成多声道大功率功放系统，由于发热和体积的问题，很难在汽车上有限的空间、有限的重量、有限的电力供应、有限的散热条件之下应用。因此，传统的模拟功放已不能满足要求越来越高的汽车音响。

发明内容：

本实用新型的发明目的是为了克服上述弊端，而提供一种采用数字处理技术和独特电路结构，使汽车音响功率放大器达到音质好、失真小、低发热、节电、体积小、重量轻，最适合汽车上应用的中的多声道数字汽车音响功放机。

实现上述发明目的的技术方案是：该功放机由机壳、装配在该机壳内的电器元件组成，由该电器元件构成的电路有音源输入电路、声音信号处理电路、电平变换和开关控制电路、无源低通滤波电路、声音信号处理电路，其声音信号处理电路包括主声道PWM产生电路和副声道PWM产生电路，该主声道PWM产生电路的两个信号输入端口分别与音源输入电路的正、反相模拟音频信号输出端连接，其双路反相PWM输出端分别通过相应的电平变换和开关控制电路及无源低通滤波电路与主声道扬声器的正、副端连接，其内部振荡器提供的振荡基准信号由其相应输出端口并通过一共享的振荡器分配电路与副声道PWM产生电路的相应输入端口连接，副声道PWM产生电路的双路反相PWM输出端分别通过与前述电路结构相同的电平变换和开关控制电路及无源低通滤波电路与副声道扬声器的正、副端连接。

本机数字功放原理是：首先音源输入电路把模拟信号反相，得到两路相位相反的模拟音频信号，此模拟信号进入专用数字处理电路，产生双路反宽度PWM信号，这两PWM信号经过电平变换，推动功率开关管进行BTL开关控制，经过无源低通滤波器去掉调制信号，推动喇叭发音。对于多声道数字功放，存在多个振荡器，频率及相位的差异使各声道相互干扰，本技术方案巧妙地解决了这个问题，使各声道统一由一个振荡器带动。

依照上述技术方案实施的多声道数字汽车音响功放机，由于采用了先进的数字处理技术和独特的电路结构，能够使功率管工作在开关状态，其效率高于80％，是模拟功放的4倍多。这就省去了大电源和大散热器，整个系统尺寸、重量大为降低。可以很方便的制成多声道功放系统，很方便地应用在汽车音响系统中。功放的保真度也很高：其THD+N达到了0.012％-，而其动态范围亦超过120dB。

附图说明：

图1为本实用新型的机壳外形示意图。

图2为本实用新型的功放原理示意图。

图3为本实用新型的电路原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图给出本实用新型的一个具体实施例。

该实施所述的功放机其机壳如图1所示呈扁盒状，有利于在汽车上相应位置安装，其上设置有电源插孔1、六声道输入插孔2、前置出插孔3和4、后置出插孔5和6、中置出插孔7、重低音出插孔8，其内装配有构成音源输入电路、声音信号处理电路、电平变换和开关控制电路、无源低通滤波电路、声音信号处理电路的电器组件。

音源输入电路由U3A、U3B两个运放NE5532构成，U3A产生的正相模拟音频信号通过R11、C50组成的支路与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的1脚连接，U3B产生的反相模拟音频信号通过R14、C51组成的支路与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的8脚连接。模拟音源经J1输入，进入U3A进行阻抗变换，由R11、C50进入PWM产生电路U1，产生正向PWM；同时音源经U3B反相，由R14、C51进入PWM产生电路U1，产生负向PWM。

声音信号处理电路中的主、副声道PWM产生电路芯片采用ZXD1000，其共享的振荡器分配电路由三极管Q2、Q20、电容C1、C33、电阻R38组成，该电路的信号输入端即三极管Q2的基极与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的6脚连接，该电路的信号输出端即三极管Q20的发射极分别通过电容C32、C33与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的2、7脚连接。在主声道PWM产生电路U1中，由内部振荡器提供变换基准，所有副声道的PWM产生电路U2中振荡器都取消不用，振荡基准由主声道产生电路U1经上所述共享的振荡器分配电路提供给副声道PWM产生电路U2的2、7脚。

电平变换和开关控制电路由两组构成，其中一组由电容C1、C3、二极管D1、D8、电阻R57、R51、场效应管Q15、Q9组成，电容C1、C3、二极管D1、D8、电阻R57、R51构成电平变换部分，与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的15脚即正向PWM输出端连接，场效应管Q15、Q9构成开关控制部分，与电感L1、电容C15、C16组成的低通滤波电路连接；另一组由电容C9、C10、二极管D2、D9、电阻R58、R52、场效应管Q16、Q10组成，电容C9、C10、二极管D2、D9、电阻R58、R52构成电平变换部分，与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的10脚即反相PWM输出端连接，场效应管Q15、Q9构成开关控制部分，与电感L2、电容C19、C20组成的低通滤波电路连接。正向PWM经电平变换、开关控制，再经低通滤波器输出到主声道扬声器的正端；反向PWM经电平变换、开关控制，再经低通滤波器输出到主声道扬声器的负端。

副声道PWM产生电路U2的15、10脚将产生的双路反相PWM分别通过与前述电路结构相同的电平变换和开关控制电路及无源低通滤波电路与副声道扬声器的正、副端连接。

Claims

1、一种多声道数字汽车音响功放机，包括机壳、装配在该机壳内的电器元件，由该电器元件构成的电路有音源输入电路、声音信号处理电路、电平变换和开关控制电路、无源低通滤波电路，其特征在于该声音信号处理电路包括主声道PWM产生电路和副声道PWM产生电路，该主声道PWM产生电路的两个信号输入端口分别与音源输入电路的正、反相模拟音频信号输出端连接，其双路反相PWM输出端分别通过相应的电平变换和开关控制电路及无源低通滤波电路与主声道扬声器的正、副端连接，其内部振荡器提供的振荡基准信号由其相应输出端口并通过一共享的振荡器分配电路与副声道PWM产生电路的相应输入端口连接，副声道PWM产生电路的双路反相PWM输出端分别通过与前述电路结构相同的电平变换和开关控制电路及无源低通滤波电路与副声道扬声器的正、副端连接。

2、根据权要求1所述的多声道数字汽车音响功放机，其特征在于音源输入电路由U3A、U3B两个运放NE5532构成，U3A产生的正相模拟音频信号通过R11、C50组成的支路与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的1脚连接，U3B产生的反相模拟音频信号通过R14、C51组成的支路与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的8脚连接。

3、根据权要求1所述的多声道数字汽车音响功放机，其特征在于共享的振荡器分配电路由三极管Q2、Q20、电容C1、C33、电阻R38组成，该电路的信号输入端即三极管Q2的基极与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的6脚连接，该电路的信号输出端即三极管Q20的发射极分别通过电容C32、C33与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的2、7脚连接。

4、根据权要求1所述的多声道数字汽车音响功放机，其特征在于电平变换和开关控制电路由两组构成，其中一组由电容C1、C3、二极管D1、D8、电阻R57、R51、场效应管Q15、Q9组成，电容C1、C3、二极管D1、D8、电阻R57、R51构成电平变换部分，与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的15脚即正向PWM输出端连接，场效应管Q15、Q9构成开关控制部分，与电感L1、电容C15、C16组成的低通滤波电路连接；另一组由电容C9、C10、二极管D2、D9、电阻R58、R52、场效应管Q16、Q10组成，电容C9、C10、二极管D2、D9、电阻R58、R52构成电平变换部分，与主声道PWM产生电路U1(ZXD1000)的10脚即反相PWM输出端连接，场效应管Q15、Q9构成开关控制部分，与电感L2、电容C19、C20组成的低通滤波电路连接。