具有主放大器和至少一個(gè)從放大器的放大器設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于放大至少一個(gè)第一和至少一個(gè)第二音頻輸入信號(hào)的放大器設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]用于音頻的放大器以多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型已知。特別高效的放大器類(lèi)型是D類(lèi)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的放大器。
[0003]在該放大器中，將進(jìn)入的音頻信號(hào)與周期性的信號(hào)一一例如三角信號(hào)在比較器中進(jìn)行比較，其中，比較器輸出脈寬調(diào)制信號(hào)作為比較的結(jié)果。該脈寬調(diào)制信號(hào)隨后在開(kāi)關(guān)工作的放大器中被放大。經(jīng)放大的脈寬調(diào)制信號(hào)被引導(dǎo)通過(guò)低通濾波器，以便又已經(jīng)存在音頻信號(hào)作為輸出信號(hào)。
[0004]D類(lèi)結(jié)構(gòu)形式的上述放大器的特殊形式表示自振蕩D類(lèi)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的放大器。
[0005]確實(shí)形成最接近的現(xiàn)有技術(shù)的出版文獻(xiàn)EP 2221964A1涉及D類(lèi)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的這樣的放大器，其中，這些放大器具有反饋信號(hào)路徑，其中，輸出信號(hào)反饋到放大器的輸入端中并且放大器基于反饋產(chǎn)生自振蕩。這樣的放大器也可以相互并行地設(shè)置，以便實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道并且由此放大多個(gè)不同的音頻信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本發(fā)明的范圍中提出了一種具有權(quán)利要求1的特征的放大器設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)選或有利的實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求、以下說(shuō)明書(shū)以及附圖得出。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的放大器設(shè)備適合和/或構(gòu)造用于放大至少一個(gè)第一和至少一個(gè)第二音頻輸入信號(hào)。根據(jù)通道的數(shù)量，放大器設(shè)備也可以構(gòu)造用于放大另外的音頻輸入信號(hào)。優(yōu)選地，所述音頻輸入信號(hào)分別相互不同地構(gòu)造。
[0008]放大器設(shè)備包括主放大器，其中，主放大器構(gòu)造為D類(lèi)放大器。該主放大器具有主音頻輸入端和主音頻輸出端。
[0009]在主音頻輸入端上存在第一音頻輸入信號(hào)。在主音頻輸出端上存在經(jīng)放大的第一音頻信號(hào)或經(jīng)放大的經(jīng)脈寬調(diào)制的第一音頻信號(hào)作為主音頻輸出信號(hào)。尤其是，主音頻輸出端可以選擇在開(kāi)關(guān)放大器之后并且在低通濾波裝置之前或者在開(kāi)關(guān)放大器之后并且在低通濾波裝置之后設(shè)置。只要在本說(shuō)明書(shū)中談及主音頻輸出端，可以分別意指經(jīng)放大的音頻輸入信號(hào)的或經(jīng)放大的經(jīng)脈沖調(diào)制的音頻輸入信號(hào)的輸出端。
[0010]主放大器包括主反饋支路，其中，主音頻輸出信號(hào)尤其如上所述可選擇地經(jīng)放大的第一音頻輸入信號(hào)或經(jīng)放大的經(jīng)脈寬調(diào)制的第一音頻輸入信號(hào)或者其信號(hào)分量反饋到主音頻輸入端中。例如主音頻輸出信號(hào)或者其信號(hào)分量與第一音頻輸入信號(hào)相加。主放大器尤其在無(wú)用于周期性信號(hào)的發(fā)生器的情況下構(gòu)造用于脈寬調(diào)制。因此，主放大器構(gòu)造為具有主振蕩頻率的自振蕩D類(lèi)放大器，其中，通過(guò)主反饋支路實(shí)現(xiàn)自振蕩。主振蕩頻率尤其可以與D類(lèi)放大器的開(kāi)關(guān)頻率相同地設(shè)置。
[0011]放大器設(shè)備還包括至少一個(gè)從放大器，其中，從放大器構(gòu)造為D類(lèi)放大器并且具有從音頻輸入端和從音頻輸出端。
[0012]在從音頻輸入端上存在第二音頻輸入信號(hào)，而在從音頻輸出端上存在從音頻輸出信號(hào)。從音頻輸出信號(hào)可以涉及經(jīng)放大的第二音頻輸入信號(hào)或經(jīng)放大的經(jīng)脈寬調(diào)制的第二音頻輸入信號(hào)。因此，從音頻輸出端位于開(kāi)關(guān)放大器之后并且可選擇在從放大器的低通濾波裝置之前或之后。
[0013]從放大器具有從反饋支路，所述從反饋電路將從音頻輸出信號(hào)或其信號(hào)分量反饋到從音頻輸入端中。主放大器和從放大器尤其結(jié)構(gòu)相同地構(gòu)造。
[0014]在本發(fā)明的范圍中提出，放大器設(shè)備具有主從耦合支路，該主從耦合支路形成在主音頻輸出端與從音頻輸入端之間的信號(hào)路徑，其中，主音頻輸出信號(hào)或其信號(hào)分量作為耦合信號(hào)耦合輸入到至少一個(gè)從放大器的從音頻輸入端中，從而從放大器具有主振蕩頻率作為振蕩頻率、尤其是電路頻率。因此從放大器同樣構(gòu)造為自振蕩D類(lèi)放大器，然而其中，通過(guò)主從耦合支路在從放大器中將主振蕩頻率激勵(lì)為振蕩頻率。
[0015]原則上自振蕩D類(lèi)放大器可以以不同的振蕩頻率振蕩?？赡艿恼袷庮l率的選擇通過(guò)D類(lèi)放大器的結(jié)構(gòu)預(yù)給定，然而也可以啟用不同的模式。如果現(xiàn)在多個(gè)自振蕩D類(lèi)放大器并行地并且非耦合地一起運(yùn)行，則可能的是，這些放大器具有不同的振蕩頻率或者切換振蕩頻率并且由此在整體上降低音頻輸出信號(hào)的音頻質(zhì)量。出于該原因有利的是，這些D類(lèi)放大器相互耦合，以便實(shí)現(xiàn)共同的振蕩頻率。該耦合在本發(fā)明中通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):主放大器不僅將主音頻輸出信號(hào)反饋到自身，而且還作為耦合信號(hào)耦合輸入到一個(gè)或多個(gè)從放大器中，從而這些從放大器采用主振蕩頻率作為優(yōu)選振蕩頻率。
[0016]因此特別優(yōu)選的是，至少一個(gè)從放大器通過(guò)耦合與主放大器同步，從而主音頻輸出信號(hào)的高頻部分、尤其是主振蕩頻率信號(hào)與從音頻輸出信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)高頻部分、尤其是振蕩頻率部分成不變的相位關(guān)系。通過(guò)耦合和/或同步實(shí)現(xiàn)了，可以極其有效地抑制在振蕩頻率或相位偏移中的突然切換以及例如由此觸發(fā)的在從放大器與主放大器之間的顫動(dòng)(Schwebung)。
[0017]在本發(fā)明的優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，放大器設(shè)備包括多個(gè)從放大器，例如3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或更多個(gè)從放大器。多個(gè)從放大器通過(guò)主從耦合支路與主放大器耦合，從而多個(gè)從放大器分別具有主振蕩頻率作為振蕩頻率。
[0018]從放大器特別優(yōu)選相互并行地設(shè)置在主從耦合支路上，從而在每一個(gè)從放大器上或者在相應(yīng)的從放大器的每一個(gè)從反饋支路上存在相同的耦合信號(hào)。通過(guò)該配置確保主放大器與每一個(gè)從放大器并且因此各從放大器相互間同步。
[0019]特別優(yōu)選地設(shè)置，主放大器和一個(gè)或多個(gè)從放大器結(jié)構(gòu)相同地構(gòu)造。該實(shí)施方案強(qiáng)調(diào):放大器設(shè)備的各個(gè)通道一一其通過(guò)主放大器以及一個(gè)或多個(gè)從放大器形成一一原則上應(yīng)該等價(jià)地構(gòu)造，具有的區(qū)別在于，主放大器預(yù)給定主振蕩頻率作為用于從放大器的振蕩頻率。
[0020]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)中，在主從耦合支路中設(shè)有高通濾波裝置，其中，耦合信號(hào)構(gòu)造為經(jīng)高通濾波的主音頻輸出信號(hào)。該構(gòu)型所基于的考慮在于，在放大器之間、亦即主放大器與至少一個(gè)從放大器之間和/或在通道之間應(yīng)該避免音頻輸入信號(hào)的串?dāng)_。出于該原因，通過(guò)高通濾波裝置濾除主音頻輸出信號(hào)的位于可聽(tīng)范圍中的信號(hào)分量并且僅僅允許具有例如大于30千赫茲、優(yōu)選大于60千赫茲的頻率的信號(hào)分量通過(guò)。此外，這些信號(hào)分量適用于音頻輸入信號(hào)的調(diào)制、尤其是脈寬調(diào)制。
[0021]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)中，高通濾波裝置至少二階地構(gòu)造，以便實(shí)現(xiàn):在主音頻輸出信號(hào)中可聽(tīng)的信號(hào)分量的衰減特別大幅并且有效地衰減。
[0022]特別優(yōu)選地，耦合信號(hào)無(wú)反饋地耦合輸入到一個(gè)或多個(gè)從音頻輸入端中。通過(guò)該實(shí)現(xiàn)方案實(shí)現(xiàn)了:從音頻輸入信號(hào)或從音頻輸出信號(hào)不通過(guò)主從耦合支路反饋到主放大器中。該構(gòu)型確保:主放大器始終是限定共同的振蕩頻率的放大器并且該功能不可以通過(guò)由從放大器的反饋獲得。
[0023]可選地補(bǔ)充地設(shè)置，主從耦合支路如此無(wú)反饋，使得也排除在從放大器相互間的反饋。
[0024]在本發(fā)明的一種優(yōu)選的電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)中，主從耦合支路具有用于將耦合信號(hào)無(wú)反饋地耦合輸入到從音頻輸入端中的解耦裝置。該解耦裝置例如包括運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器無(wú)反饋地連接。在本發(fā)明的可能的擴(kuò)展方案中，從放大器中的每一個(gè)配置有一個(gè)這樣的解耦裝置，以便避免在從放大器之間音頻信號(hào)的耦合。
[0025]在本發(fā)明的一種優(yōu)選構(gòu)型中設(shè)置，主放大器和/或從放大器具有大于10瓦特的輸出功率，其中，該輸出功率作為在供以rosa噪音的情況下根據(jù)DIN45324在連接額定阻抗的情況下最大可提供的持續(xù)功率。音頻放大器設(shè)備尤其構(gòu)造用于放大一個(gè)音頻源的或多個(gè)音頻源的信號(hào)，例如播放器、多個(gè)麥克風(fēng)和/或儀器中的拾音器。
【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明的另外的特征、作用和優(yōu)點(diǎn)由本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下描述以及附圖得出。其中:
[0027]圖1:作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的放大器設(shè)備的示意方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1以示意性方框圖示出放大器設(shè)備I。放大器設(shè)備I用于將音頻輸入端E1、E2、E3、En上的第一、第二、第三并且必要時(shí)第n個(gè)音頻輸入信號(hào)AESl、AES2、AES3、AESn轉(zhuǎn)換為音頻輸出端Al、A2、A3、An上的音頻輸出信號(hào)AAS1、AAS2、AAS3、AASn，其中，音頻輸出信號(hào)AASl、AAS2、AAS3、AASn分別構(gòu)造為經(jīng)放大的音頻輸入信號(hào)或者經(jīng)放大的經(jīng)脈寬調(diào)制的音頻輸入信號(hào)。信號(hào)路徑AES1-AAS1、AES2-AAS2、AES3-AAS3、AESn-AASn中的每一個(gè)形成一個(gè)通道 1、I1、IIKn0
[0029]在通道1、I1、II1、n中的每一個(gè)中設(shè)置放大器V1、V2、V3、Vn，其中，放大器V1、V2、V3、Vn中的每一個(gè)構(gòu)造為D類(lèi)放大器。放大器Vl、V2、V3、Vn中的每一個(gè)具有一個(gè)所分配的開(kāi)關(guān)放大器S1、S2、S3、Sn，所述開(kāi)關(guān)放大器包括至少一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。此外，放大器V1、V2、V3、Vn中的每一個(gè)還具有一個(gè)所分配的反饋支路Rl、R2、R3、Rn，所述反饋支路將音頻輸出信號(hào)AAS1、AAS2、AAS3、AASn由音頻輸出端Al、A2、A3、An反饋到放大器Vl、V2、V3、Vn的音頻輸入端El、E2、E3、En。
[0030]根據(jù)所述構(gòu)造，可以在音頻輸出端Al、A2、A3、An之前分別設(shè)置一個(gè)低通濾波裝置TP,從而輸出信號(hào)AASl、AAS2、AAS3、AASn分別構(gòu)造為經(jīng)放大的音頻輸入信號(hào)。對(duì)此替代地，低通濾波裝置TP在音頻輸出端Al、A2、A3、An之后才設(shè)置，從而音頻輸出信號(hào)AAS1、AAS2、AAS3、AASn構(gòu)造為經(jīng)放大的經(jīng)脈寬調(diào)制的音頻