TWI399101B - 預先調校型音響等化裝置 - Google Patents

Description

預先調校型音響等化裝置

本發明係關於一種音響等化結構，特別是指一種預先調校型之類比電路式音響等化裝置。

習知之音響等化器，如第一圖所示，當音響訊號來源的播放機，如收音機、電視機、CD唱機、DVD影音機、伴唱機、調諧器等，將聲音訊號連接到等化器的輸入端後，聲音訊號直接經過等化器之各頻率波幅調整後(相當於本發明之調整電路之部份)再輸出到含音量調整電路之大小聲狀態，經聲音放大電路推動喇叭放音。此時是以手動之方式對預設的頻率點進行波幅隨喜好之任意調整，完全不考量真正音響平衡問題；也就是說一般音響系統或有高、中、低音，音質控制(Tone Control)或圖形等化音質控制等調整裝置，然而無法校準，一般只憑個人聽感、喜好隨意控制，無法正確調整得到正常均衡的頻率與波幅響應。音響重播器材尤其喇叭其頻率響應不易均衡，而且聆聽空間依其大小，會在各種特定頻率，產生聲音駐波(Standing Wave)，造成聲音強弱變化，也就是在聆聽空間形成波峰和波谷，引起聆聽時波幅大小的失真，造成高中低頻音質的聽感不均衡、不舒服。這是音響重播一直存在的問題，也是難解的音響弊病。

有種方法以各個獨立的器材，如訊號產生器(Signal Generator)頻譜分析儀(Spectrum Analyzer)、測試用麥克風 (Test Microphone)、圖形等化器(Graphic Equalizer)、音響放大器(Audio Amplifier)、喇叭系統(Speaker System)等，將這些器材安裝一起使用，是昂貴的測試儀器，是專業技術人員的操作測試和調整之用途而非固定使用之裝置。應用上述專業音響測試系統等測量器材，其主要是作為測試調整音樂廳、歌劇院、舞台等大型聆聽空間，測試其空間響應，修正空間牆面曲線，修飾改變裝潢或另加裝空間音響擴散板或吸音材料等以便降低空間駐波，改善聆聽效果等，然而此等方法是昂貴零散的裝置和測試，而且這些專業器材體積龐大。對一般聆聽空間鑑賞音樂的使用者而言，可望而不可及。

由此可知，習知的音響不是不需要校正，正確的音響效果是人人追求的，習知的等化器和音質控制是單純的喜好設定，為了得到真正之原音重現性，為了提供更符合實際需求之物品，發明人乃進行研發，以解決習知音響使用上，必然所產生的問題。

本發明之主要目的在於提供一種預先調校型音響等化裝置，解決音響器材喇叭和空間所造成的音響重播時波福大小不均衡和空間駐波干擾的缺陷，以能大大提升聆聽音響的質感；以增設之麥克風收音進行調整等化裝置上各頻率點的波幅大小值(增益或衰減值)，讓每一經過調整的頻率點的波幅相等化，以修正放大器等整體播放器材、喇 叭和空間所引起的波幅大小變形失真的問題。如果音響都是以本發明進行錄製與重播時，可以重現頻譜(頻率與波幅)更接近原音之目的。

為達成上述之目的，本發明之結構為：在等化設定器之調整電路前加設一調校器，調校器有一頻率控制電路、一訊號產生電路，一收音電壓放大電路連設一麥克風，收音電壓放大電路連設有一比較電路與一顯示電路與等化設定器之調整電路，也就是說調校器之部份為添入等化設定器中成為新的等化器，而等化器能具有一訊源選擇鍵；在訊號產生器前設有一測試開關，訊號產生電路與頻率控制電路相接，訊號產生電路與調整電路相接；使等化設定器與一放音器相接；麥克風係經一麥克風插座連接到收音電壓放大電路，由比較電路與標準電壓比對後經顯示電路顯示收音狀態，頻率控制電路設置有一基準頻率與數分割頻率，各頻率點均設有一測試啟動按鍵與一啟動顯示燈，首先發出基準頻率訊號，經放音器發出的聲音訊號經空間傳播到放在聆聽位置的麥克風，再連接到麥克風收音電壓放大電路，收音電壓放大電路連設有一音量調整電路，收音電壓放大電路之後有一比較電路與一顯示電路，比較電路與一標準電壓比較，將其比較結果以燈號或數值於顯示電路顯示，當其顯示不在參考的零點時，由收音電壓放大電路連設之一音量控制電路之調整鈕調整至零點，訊號放音器經聲音放大電路後由喇叭放音，使其成為參考的比對標準，然後再分別進行各分割頻率之發出聲音與進行對應之 調整，因頻率不同與音響系統和空間駐波會有增減變化，分別調整其頻率相對應之調整電路至顯示電路於零點即可；完成之後關閉測試開關，改接音樂訊源送進已經調校完成的本發明等化設定器，再由放音器發聲即可獲得經校準之平衡頻譜響應。

為使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，茲舉一較佳可行之實施例，並配合圖式詳細說明如后，相信本發明之目的、特徵與優點，當可由此得一深入且具體之瞭解。

茲依附圖實施例將本發明結構特徵及其他作用、目的詳細說明如下：

如第二圖至第四圖所示，為本發明一種預先調校型音響等化裝置，有一機體，機體近似第三圖所示，機體上具有數個訊源插座11，各插座11能經過一訊源選擇鍵12進行選定，整個如框盒狀之機體上具有一電源開關13與一等化設定器2之調整電路23組合，另機體之等化設定器2與一放音器3相連，放音器3有一大小聲之音量調整電路31與一聲音放大電路32(相當於前級擴大器)，放音器3通常為喇叭。

其特徵是所增設之調校器部份，調校器接有一測試開關14，測試開關14連設有一測試顯示燈15，以測試開關14以分開各訊源插座11所連接之各種播放機，機體另設有一麥克風插座40外接有一麥克風4，麥克風插座40內連接含 一有音量調整電路的收音電壓放大電路41。

要預校時，需先打開測試開關14；請參閱第二圖，係以測試開關14開啟調校器之訊號，測試開關14與一訊號產生電路22相連，並同時將訊號產生電路22的訊號接入等化設定器2之調整電路23處，訊號產生電路22與一頻率控制電路21相接，使頻率控制電路21具有基準頻率26和數個分割頻率27。各頻率均設有一啟動按鍵24、28與一啟動顯示燈25、29，首先由基準頻率26發出訊號音，此訊號音可藉由音量調整電路31作聲音大小的調整，而此聲音的調整，係根據操作者聆聽放音器3之喇叭發聲的音量感覺而作調整。再者，訊號音經放音器3之喇叭發聲，再經空間傳播到麥克風4接收放大。

其中麥克風4可以是寬頻型之專用設備，經收音電壓放大電路41連設有一比較電路42與一顯示電路44，比較電路42與一標準電壓46經一比較器43比較，將其比較結果以顯示電路44之顯示燈45之一排燈號顯示對應數值大小(如第三圖中所示)或以IC控制之數值於顯示電路44之數字顯示(未圖示，其能為如8字型之七節式LED或LCD)。

當基準頻率之顯示其位於非零點時(相對應之燈號或數值)，可藉由收音電壓放大電路41連設之一麥克風4的音量調整電路47控制調整至零點，使其成為比對之標準值。然後再分別進行各分割頻率27之發音與調整。

一般設定1000(1K)HZ為基準頻率，可由16HZ至20KHZ之音頻範圍間區分頻率點或只針對低頻段例如 18~180HZ，依1/3倍頻OCTIVE切割成18、23、29、36、45、57、72、90、114、143、180HZ等頻率點，這是因為一般音響器材中以喇叭的低頻響應最難做好，喇叭放置離背後牆面位置遠近也會影響低頻音量，也為降低電路複雜程度，故目前實施例僅作低頻處理，因頻率不同相對於音響器材和空間駐波會有音量(波福)增減大小變化，分別依次調整其頻率相對應之調整電路23之調整鈕至顯示電路44於相等的零點即可；調整完成後關閉測試開關14，音樂播放機訊號連接到已經校正之等化設定器2，經聲音放大電路32後由放音器3發聲。

第四圖所示以文氏電橋(Wien Bridge)訊號產生電路22是op運算放大器與一對電阻221和222作增益控制和RC電橋電路之R電阻211和C電容212組成頻率控制電路21。訊號產生電路22具有多個連動開關213，改變電路中之電阻211或電容212之數值可以改變振盪頻率。等化設定器2內之電容231與電感232之數值是決定頻率之元件，等化頻率設定之電感232電容231和頻率控制電路21之振盪頻率相對應，等化設定器2由可變電阻所組成之調整電路23可以改變放大率向右增加或向左衰減。

第四圖之部分電路圖一比較電路42、一比較器43、一顯示電路44、和一排顯示燈45、以及一標準電壓46、是相對於第二圖之方塊圖的簡化實際電路結構。

綜上所述之結構，本發明運用加設麥克風電路與比較電路形成半自動之對應模式，讓使用者能輕鬆地進行基準 頻率之設定歸零作參考點調整控制，接著並進行各頻率點之相對應歸零調整控制，使得音響整體系統含空間響應，都成為近似標準化之平衡頻譜響應，因此不論空間大小或音響器材之差誤都能進行預校之動作，完全不同於習用之自由調整之音質控制方式，因此本發明讓音響器材和各種大小空間都有最佳校準，以取得平衡頻譜的聆聽效果，意即只要善用本發明於各種場所，使實際聆聽空間的頻率響應平衡不失真達到原音重現的更佳狀況，所以本發明能提供很好之使用性與應用性，為一完全與習知不同之機構。

以上所述為本發明實施例之詳細說明與圖式，並非用來限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之專利範圍為準，凡專利範圍之精神與其類似變化之實施例與近似結構，皆應包含於本發明之中。

11‧‧‧訊源插座

12‧‧‧訊源選擇鍵

13‧‧‧電源開關

14‧‧‧測試開關

15‧‧‧測試顯示燈

2‧‧‧等化設定器

21‧‧‧頻率控制電路

211‧‧‧電阻

212‧‧‧電容

213‧‧‧連動開關

22‧‧‧訊號產生電路

221、222‧‧‧電阻

23‧‧‧調整電路

231‧‧‧電容

232‧‧‧電感

24、28‧‧‧啟動按鍵

25、29‧‧‧啟動顯示燈

26‧‧‧基準頻率

27‧‧‧數個分割頻率

3‧‧‧放音器

31‧‧‧音量調整電路

32‧‧‧聲音放大電路

4‧‧‧麥克風

40‧‧‧麥克風插座

41‧‧‧收音電壓放大電路

42‧‧‧比較電路

43‧‧‧比較器

44‧‧‧顯示電路

45‧‧‧顯示燈

46‧‧‧標準電壓

47‧‧‧音量調整電路

第一圖為習知之方塊圖。

第二圖為本發明之方塊圖。

第三圖為本發明之面板外觀圖。

第四圖為本發明之部份電路圖。

11‧‧‧訊源插座

12‧‧‧訊源選擇鍵

13‧‧‧電源開關

14‧‧‧測試開關

15‧‧‧測試顯示燈

2‧‧‧等化設定器

21‧‧‧頻率控制電路

22‧‧‧訊號產生電路

23‧‧‧調整電路

24、28‧‧‧啟動按鍵

25、29‧‧‧啟動顯示燈

26‧‧‧基準頻率

27‧‧‧數個分割頻率

3‧‧‧放音器

31‧‧‧音量調整電路

32‧‧‧聲音放大電路

4‧‧‧麥克風

41‧‧‧收音電壓放大電路

42‧‧‧比較電路

43‧‧‧比較器

44‧‧‧顯示電路

45‧‧‧顯示燈

46‧‧‧標準電壓

47‧‧‧音量調整電路

Claims (3)

1. 一種預先調整的音響等化電路裝置，其含有一等化設定器與一調整電路，其中之該等化設定器為具有各種頻率之調整電路，為在該等化設定器前加設調整電路，該調整電路具有一頻率控制電路、一訊號產生電路、一收音電壓放大電路、一比較電路、一顯示電路，該訊號產生電路與該等化設定器之調整電路相接，該訊號產生電路與該頻率控制電路相接，該頻率控制電路對應設有基準頻率與數分割頻率，該收音電壓放大電路與一麥克風相接，該收音電壓放大電路與該比較電路相接，該比較電路藉一比較器與一顯示電路，比較電路能輸入一標準電壓；該等化設定器與一放音器相接；先發出基準頻率訊號，由該放音器發聲經空間傳播至該麥克風接收，經該收音電壓放大電路連接到該比較電路，該比較電路與該標準電壓比較，將其比較結果以於該顯示電路顯示，當其非零點時，由該收音電壓放大電路之一音量調整電路，調整至零點，使其成為比對之標準點，然後分別進行各分割頻率之放音與調整，分別調整各個頻率相對應之該等化設定器內之調整電路讓該顯示電路於零點即可；便能讓播放機經該等化設定器讓該放音器發聲。
2. 如申請專利範圍第一項所述之預先調整的音響等化電路裝置，其中在該訊號產生器前設有一測試開關。
3. 如申請專利範圍第一項所述之預先調整的音響等化電路裝置，其中頻率控制電路各頻率點均設有一測試啟動按鍵與一啟動顯示燈。