TW202103502A - 一對多無線喇叭音箱裝置 - Google Patents

Abstract

一種一對多無線喇叭音箱裝置，為一種一體成形的裝置，該一對多無線喇叭音箱裝置係包含有一外殼、一個或一個以上的薄膜元件、至少兩個喇叭單體、至少一個電路板體，而該電路板體係具有一無線傳輸單元、一數位音訊訊號處理單元及至少兩個D類擴大器單元，而該一對多無線喇叭音箱裝置能夠產生至少兩個聲道或多聲道，且每一個D類擴大器單元將左右聲道並聯僅以單一聲道輸出連接一個以上的喇叭單體，並將該輸出音訊進行倍率放大，以驅動對應不同聲道通道之喇叭單體能夠運作，因此能夠有效改善D類功率放大器之功率越大、放大倍率越大但會產生訊號失真比越大的問題發生，除此之外，更可以達到聽感效率倍增的效果；另外本案之一對多無線喇叭音箱裝置除了能夠單一個裝置播放音樂之外，更能夠將兩個或兩個以上的一對多無線喇叭音箱裝置進行組隊連結來播放/接收音頻訊號，產生播放音樂跟唱卡拉OK的效果。

Description

一對多無線喇叭音箱裝置

本發明是有關一種一對多無線喇叭音箱裝置，特別是一種能夠改善D類功率放大器訊號失真比過大的問題發生之一對多無線喇叭音箱裝置。

功率放大器在積體電路設計中扮演著相當重要的角色，其廣泛的應用在公共廣播的發送機及接收機、立體音響設備、微電腦及其他電子設備。功率放大器的功用為增加信號能量，以驅動喇叭單體負載或者下一級電路。

而功率放大器視其應用而有多種分類，主要有A類、B類、AB類、C類以及D類等，其中D類功率放大器因具有高功率轉換效率(大於90%)高且成本低的優點而廣泛的被使用，然而，對於信號失真比及訊噪比要求較高的產品上，D類功率放大器的表現卻不如AB類功率放大器那麼地好。

尤其是當輸入信號大到某程度時（通常約為參考位準的一半）， D類功率放大器的全諧波噪音比(total harmonic distortion plus noise,THD+N)會急遽變大，其中全諧波噪音比為設備本身產生的失真諧波功率及雜訊的總和與輸出功率的比值。

因此，若是將D類功率放大器應用於多聲道無線喇叭音箱時，由於每一個擴大器使用兩個聲道以上的輸出，這樣的問題將會更嚴重，故本案設計將單一個D類擴大器單元僅用以驅動單一個聲道輸出連結一個以上的喇叭單體，如此將能夠避免功率放大器之訊號失真過大的問題發生，因此本發明應為一具有高功率、低失真比及低成本的最佳解決方案。

本發明一對多無線喇叭音箱裝置，係至少包含一外殼，係具有數個內側壁面、並由數個內側壁面形成一容置空間；一個或一個以上的薄膜元件，而該薄膜元件係包含有一外支撐框及一薄膜本體，其中該薄膜本體係結合於該外支撐框一側處，而該外支撐框另一側係固定於該內側壁面上，而該薄膜本體可以取代傳統被動單體或是導音管的任何效果、並同時可以縮小音箱的外尺寸跟內容積；至少兩個喇叭單體，係設置於該容置空間內，而每一個喇叭單體係用以播放不同聲道之聲音；至少一個電路板體，係與該喇叭單體電性連接，而該電路板體係設置於該容置空間內，且該電路板體上係包含一無線傳輸單元，用以無線傳輸方式接收一輸入音訊；一數位音訊訊號處理單元，係與該無線傳輸單元電性連接，用以對該輸入音訊進行訊號處理，以產生一虛擬音場訊號；至少兩個D類擴大器單元，係用以與該聲音輸出轉換單元電性連接，而每一個D類擴大器單元係會分別對應單一聲道連接一個或一個以上的喇叭單體，以透過每一個D類擴大器單元接收該虛擬音場訊號並轉換出一輸出音訊，並將該輸出音訊進行倍率放大，以驅動單一聲道及一個或一個以上的喇叭單體輸出，以產生出多聲道播放的效果。

更具體的說，所述無線傳輸單元之無線傳輸方式係為藍芽或WI-FI。

更具體的說，所述一對多無線喇叭音箱裝置，係以一體成型方式製造而成。

更具體的說，所述多聲道係能夠為2.0聲道、2.1聲道、5.1聲道或是5.1聲道以上。

更具體的說，所述更能夠透過至少一條傳輸線將輸入音訊傳輸進入該一對多無線喇叭音箱裝置中。

更具體的說，所述數位音訊訊號處理單元與該D類擴大器單元之間更連接有一聲音輸出轉換單元，用以將接收該虛擬音場訊號並轉換出具有多個聲音通道之虛擬音場訊號。

更具體的說，所述數位音訊訊號處理單元能夠對該輸入音訊進行訊號處理，以產生具有多個聲音通道之虛擬音場訊號。

更具體的說，所述每一個D類擴大器單元係能夠進行兩個聲道以上的輸出，並能夠將左右聲道輸出並聯為單一聲道輸出。

更具體的說，所述一對多無線喇叭音箱裝置，係能夠單一個一對多無線喇叭音箱裝置播放音樂之外，或是將兩個或兩個以上的一對多無線喇叭音箱裝置進行組隊連結來播放/接收音頻訊號，產生播放音樂跟唱卡拉OK的效果。

更具體的說，所述一對多無線喇叭音箱裝置，係能夠改善D類功率放大器之功率越大、放大倍率越大但會產生訊號失真比越大的問題發生。

更具體的說，所述薄膜本體係將由具有軟性或彈性材質之材料所形成。

更具體的說，所述外殼上係具有至少一個穿透孔，而該穿透孔能夠穿透至該內側壁面上，且該薄膜元件能夠蓋於該內側壁面之穿透孔上。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1A~1C圖，為本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第一實施結構示意圖、第一實施一側剖面結構示意圖及第一實施另一側剖面結構示意圖，其中該一對多無線喇叭音箱裝置1係以一體成型方式製造而成，該一對多無線喇叭音箱裝置1係包含有一外殼11，該外殼11係具有數個內側壁面111、並由數個內側壁面111形成一容置空間，而該內側壁面111上更能夠結合有數個薄膜元件12，該薄膜元件12係包含有一外支撐框121及一薄膜本體122，其中該薄膜本體122係結合於該外支撐框121一側處，而該外支撐框121另一側係固定於該內側壁面111上，且該薄膜本體122係將由具有軟性或彈性材質之材料所形成；

而該容置空間內更設置有至少兩個喇叭單體131,132及至少一個電路板體14，其中該喇叭單體131,132能夠固定於該內側壁面111上、並向外突出一發音面，而每一個喇叭單體131,132係用以播放不同聲道之聲音。

另外，如第2A~2C圖所示，該外殼11上係具有至少一個穿透孔15，而該穿透孔15能夠穿透至該內側壁面111上，且該薄膜元件12能夠蓋於該內側壁面111之穿透孔15上。

如第3圖所示，該電路板體14內係包含一無線傳輸單元141、一數位音訊訊號處理單元142及至少兩個D類擴大器單元1431,1432（D類功率放大器），其中該無線傳輸單元141用以無線傳輸方式（藍芽或WI-FI）接收一輸入音訊，而該數位音訊訊號處理單元142用以對該輸入音訊進行訊號處理，以產生一虛擬音場訊號；

另外每一個D類擴大器單元1431,1432係會對應連接一個或一個以上的喇叭單體131,132，該D類擴大器單元用以接收該虛擬音場訊號並轉換出一輸出音訊，並能夠將該輸出音訊進行倍率放大，以驅動對應不同聲音通道之喇叭單體能夠播放不同聲道之聲音，其中由於每一個D類擴大器單元1431,1432能夠進行兩個聲道以上的輸出、並將左右聲道並聯輸出成單一聲道輸出至單一個或是一個以上的喇叭單體131,132，因此能夠改善D類功率放大器之功率越大、放大倍率越大但會產生訊號失真比越大的問題發生，同時，更可以達到聽感效率倍增的效果。

另外如第3圖所示，更能夠透過至少一條傳輸線5將輸入音訊傳輸進入該一對多無線喇叭音箱裝置1，而該一對多無線喇叭音箱裝置能夠設置有一USB接口，用以與該傳輸線5連接，因此除了連接傳輸線5之外，亦能夠連接隨身碟。

另外該數位音訊訊號處理單元142能夠對該輸入音訊進行訊號處理，以產生具有多個聲音通道之虛擬音場訊號，但除了上述實施架構之外，如第4圖所示，亦能夠於該數位音訊訊號處理單元142與該D類擴大器單元1431,1432之間更連接有一聲音輸出轉換單元144，用以將接收該虛擬音場訊號並轉換出具有多個聲音通道之虛擬音場訊號。

另外除了能夠將單一個一對多無線喇叭音箱裝置用於播放音樂之外，或是將兩個或兩個以上的一對多無線喇叭音箱裝置進行組隊連結播放/接收音樂，因此能夠透過一個或多個一對多無線喇叭音箱裝置產生出多聲道播放的效果，其中該多聲道係能夠為2.0聲道、2.1聲道、5.1聲道或是5.1聲道以上。

而當將本發明之架構應用於2.0聲道之一對多無線喇叭音箱裝置時，如第5圖所示，該一對多無線喇叭音箱裝置係具有一右喇叭單體231、一左喇叭單體232及一電路板體24，其中該電路板體24係包含有一無線傳輸單元241、一數位音訊訊號處理單元242、右擴大器單元2431、左擴大器單元2432（右擴大器單元2431及左擴大器單元2432都是D類功率放大器），其中該數位音訊訊號處理單元242能夠轉換出具有2個聲音通道之虛擬音場訊號、並分別傳送至右擴大器單元2431、左擴大器單元2432，該右擴大器單元2431係用以推動該右喇叭單體231運作，而該左擴大器單元2432則是用以推動該左喇叭單體232運作。

而當將本發明之架構應用於2.1聲道之一對多無線喇叭音箱裝置時，如第6圖所示，該一對多無線喇叭音箱裝置係具有一右喇叭單體331、一左喇叭單體332、一重低音喇叭單體333及一電路板體34，其中該電路板體34係包含有一無線傳輸單元341、一數位音訊訊號處理單元342、右擴大器單元3431、左擴大器單元3432、重低音擴大器單元3433及濾波器單元344（右擴大器單元3431、重低音擴大器單元3433及左擴大器單元3432都是D類功率放大器），其中該數位音訊訊號處理單元342能夠轉換出具有3個聲音通道之虛擬音場訊號、並分別傳送至右擴大器單元3431、重低音擴大器單元3433、左擴大器單元3432，該右擴大器單元3431係用以推動該右喇叭單體331運作，而該重低音擴大器單元3433則是用以推動該重低音喇叭單體333運作，且該左擴大器單元3432是用以推動該左喇叭單體332運作。

而當將本發明之架構應用於5.1聲道之一對多無線喇叭音箱裝置2時，如第7圖所示，該一對多無線喇叭音箱裝置係具有喇叭單體（前置右喇叭單體431、前置左喇叭單體432、中置喇叭單體433、重低音喇叭單體434、後置右喇叭單體435、後置左喇叭單體436）及一電路板體44，其中該電路板體44係包含有一無線傳輸單元441、一數位音訊訊號處理單元442、聲音輸出轉換單元444、D類擴大器單元（前置右擴大器單元4431、前置左擴大器單元4432、中置擴大器單元4433、重低音擴大器單元4434、後置右擴大器單元4435、後置左擴大器單元4436），其中該聲音輸出轉換單元444能夠將接收該數位音訊訊號處理單元442之虛擬音場訊號並轉換出具有6個聲音通道之虛擬音場訊號，並再通過不同D類擴大器單元驅動不同的喇叭單體。

本發明所提供之一對多無線喇叭音箱裝置，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： (1)     本發明能夠將單一個D類擴大器單元僅用以單一聲道驅動單一個或是一個以上的喇叭單體，如此將能夠避免喇叭單體之訊號失真過大的問題發生。 (2)     本發明具有D類放大器效率高及成本低的優點，並能夠改善D類放大器之失真比高及訊噪比高的缺點，使其能夠應用於高品質音質表現的音響使用，同時可達到聽感效率倍增的效果。

本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在本發明之精神和範圍內，不可作更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1:一對多無線喇叭音箱裝置 11:外殼 111:內側壁面 12:薄膜元件 121:外支撐框 122:薄膜本體 131:喇叭單體 132:喇叭單體 14:電路板體 141:無線傳輸單元 142:數位音訊訊號處理單元 1431:D類擴大器單元 1432:D類擴大器單元 144:聲音輸出轉換單元 15:穿透孔 231:右喇叭單體 232:左喇叭單體 24:電路板體 241:無線傳輸單元 242:數位音訊訊號處理單元 2431:右擴大器單元 2432:左擴大器單元 331:右喇叭單體 332:左喇叭單體 333:重低音喇叭單體 34:電路板體 341:無線傳輸單元 342:數位音訊訊號處理單元 3431:右擴大器單元 3432:左擴大器單元 3433:重低音擴大器單元 344:濾波器單元 431:前置右喇叭單體 432:前置左喇叭單體 433:中置喇叭單體 434:重低音喇叭單體 435:後置右喇叭單體 436:後置左喇叭單體 44:電路板體 441:無線傳輸單元 442:數位音訊訊號處理單元 4431:前置右擴大器單元 4432:前置左擴大器單元 4433:中置擴大器單元 4434:重低音擴大器單元 4435:後置右擴大器單元 4436:後置左擴大器單元 444:聲音輸出轉換單元 5:傳輸線

[第1A圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第一實施結構示意圖。 [第1B圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第一實施一側剖面結構示意圖。 [第1C圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第一實施另一側剖面結構示意圖。 [第2A圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第二實施結構示意圖。 [第2B圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第二實施一側剖面結構示意圖。 [第2C圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之第二實施另一側剖面結構示意圖。 [第3圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之電路板體架構示意圖。 [第4圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之電路板體之第一應用實施架構示意圖。 [第5圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之電路板體之第二應用實施架構示意圖。 [第6圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之電路板體之第三應用實施架構示意圖。 [第7圖] 係本發明一對多無線喇叭音箱裝置之電路板體之第三應用實施架構示意圖。

1:一對多無線喇叭音箱裝置

11:外殼

111:內側壁面

12:薄膜元件

121:外支撐框

122:薄膜本體

131:喇叭單體

14:電路板體

Claims (12)

1. 一種一對多無線喇叭音箱裝置，係至少包含： 一外殼，係具有數個內側壁面、並由數個內側壁面形成一容置空間； 一個或一個以上的薄膜元件，而該薄膜元件係包含有一外支撐框及一薄膜本體，其中該薄膜本體係結合於該外支撐框一側處，而該外支撐框另一側係固定於該內側壁面上； 至少兩個喇叭單體，係設置於該容置空間內，而每一個喇叭單體係用以播放不同聲道之聲音； 至少一個電路板體，係與該喇叭單體電性連接，而該電路板體係設置於該容置空間內，且該電路板體上係包含： 一無線傳輸單元，用以無線傳輸方式接收一輸入音訊； 一數位音訊訊號處理單元，係與該無線傳輸單元電性連接，用以對該輸入音訊進行訊號處理，以產生一虛擬音場訊號； 至少兩個或兩個以上的D類擴大器單元，係用以與該聲音輸出轉換單元電性連接，而每一個D類擴大器單元係會分別對應單一聲道連接一個或一個以上的喇叭單體，以透過每一個D類擴大器單元接收該虛擬音場訊號並轉換出一輸出音訊，並將該輸出音訊進行倍率放大，以驅動單一聲道及一個或一個以上的喇叭單體輸出，以產生出多聲道播放的效果。
2. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中該無線傳輸單元之無線傳輸方式係為藍芽或WI-FI。
3. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，係以一體成型方式製造而成。
4. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中該多聲道係能夠為2.0聲道、2.1聲道、5.1聲道或是5.1聲道以上。
5. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中更能夠透過至少一條傳輸線將輸入音訊傳輸進入該一對多無線喇叭音箱裝置中。
6. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中該數位音訊訊號處理單元與該D類擴大器單元之間更連接有一聲音輸出轉換單元，用以將接收該虛擬音場訊號並轉換出具有多個聲音通道之虛擬音場訊號。
7. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中該數位音訊訊號處理單元能夠對該輸入音訊進行訊號處理，以產生具有多個聲音通道之虛擬音場訊號。
8. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中每一個D類擴大器單元係能夠進行兩個聲道以上的輸出，並能夠將左右聲道輸出並聯為單一聲道輸出。
9. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，係能夠單一個一對多無線喇叭音箱裝置播放/接收音樂之外，或是將兩個或兩個以上的一對多無線喇叭音箱裝置進行組隊連結來播放/接收音頻訊號，產生播放音樂跟唱卡拉OK的效果。
10. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，係能夠改善D類功率放大器之功率越大、放大倍率越大但會產生訊號失真比越大的問題發生，並同時可以達到聽感效率倍增的效果。
11. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中該薄膜本體係將由具有軟性或彈性材質之材料所形成，而該薄膜本體可以取代傳統被動單體或是導音管的任何效果、同時可以縮小音箱的外尺寸跟內容積。
12. 如請求項1所述之一對多無線喇叭音箱裝置，其中該外殼上係具有至少一個穿透孔，而該穿透孔能夠穿透至該內側壁面上，且該薄膜元件能夠蓋於該內側壁面之穿透孔上。

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