專利名稱：成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的節(jié)能音響系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高保真音響系統(tǒng)，特別是涉及一種成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的名符其實(shí)高保真的節(jié)能音響系統(tǒng)。
現(xiàn)有音響技術(shù)，多對(duì)揚(yáng)聲器恒壓驅(qū)動(dòng)。根據(jù)傳統(tǒng)電聲理論，只要揚(yáng)聲器輻射體振速V恒定，其輻射聲壓P就恒定。因恒壓驅(qū)動(dòng)時(shí)V＝BlUYm/ZY，對(duì)揚(yáng)聲器來說，雖然其磁隙中的等效磁通密度B和音圈導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的等效總長度l是恒定的，但其力學(xué)系統(tǒng)的等效輸入力導(dǎo)納YM和輸入電阻ZY是可變的，故揚(yáng)聲器輻射的聲壓P并不恒定。又因ZY＝R+jωL+(Bl)2YM，除含有音圈等效電感L的感抗jωL外，還將YM擴(kuò)大了(Bl)2倍，故其對(duì)P不恒定的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于YM。因恒流驅(qū)動(dòng)時(shí)V＝BliYM，故恒流驅(qū)動(dòng)可以消除ZY對(duì)P不恒定的影響。名稱為“開環(huán)晶體管恒流放大器”的ZL96111117.8號(hào)專利和名稱為“不平衡/平衡變換超保真開環(huán)晶體管恒流放大器”的ZL98107268.2號(hào)專利，就是為消除ZY對(duì)P不恒定的影響而發(fā)明的。然而，恒流放大器雖大大減小了聲壓P的失真，但并沒有消除YM不恒定對(duì)P的不良影響，且電聲轉(zhuǎn)換效率仍較低，成本也較高。
本發(fā)明的目的，是提供一種成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的節(jié)能音響系統(tǒng)，即完全消除了YM和ZY對(duì)P不良影響的名符其實(shí)高保真的音響系統(tǒng)。
本發(fā)明由負(fù)阻恒壓放大器和無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器連接構(gòu)成，其特征是負(fù)阻恒壓放大器的輸出端連接無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器的正端，負(fù)阻恒壓放大器的取樣端連接無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器的負(fù)端，負(fù)阻恒壓放大器的供電端連接Ucc，負(fù)阻恒壓放大器的接地端連接地。
負(fù)阻恒壓放大器由運(yùn)放和電阻連接構(gòu)成，其特征是負(fù)阻恒壓放大器輸入端與運(yùn)放反相端之間跨接輸入電阻，運(yùn)放反相端與運(yùn)放輸出端之間跨接負(fù)反饋電阻，運(yùn)放反相端與負(fù)阻恒壓放大器接地端之間跨接下地電阻，運(yùn)放同相端與負(fù)阻恒壓放大器接地端之間跨接取樣電阻，運(yùn)放輸出端連接負(fù)阻恒壓放大器輸出端，運(yùn)放同相端連接負(fù)阻恒壓放大器取樣端，運(yùn)放供電端連接負(fù)阻恒壓放大器供電端，運(yùn)放接地端連接負(fù)阻恒壓放大器接地端。這種負(fù)阻恒壓放大器能產(chǎn)生負(fù)阻效應(yīng)而抵消掉揚(yáng)聲器音圈的等效電阻且輸出電壓恒定。
無感揚(yáng)聲器可以是全音域揚(yáng)聲器，也可以是中音揚(yáng)聲器或高音揚(yáng)聲器。全音域無感揚(yáng)聲器和盆形中、高音無感揚(yáng)聲器的音圈骨架由不導(dǎo)磁金屬材料與防塵罩一體化制成。球頂形中、高音無感揚(yáng)聲器的音圈骨架也由不導(dǎo)磁金屬材料與球頂形振膜一體化制成。這兩種音圈骨架能在音圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)與音圈電流磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)而抵消掉音圈的等效電感。
由于恒壓驅(qū)動(dòng)時(shí)V＝BlUYM/[R+jωL+(Bl)2YM]，當(dāng)用負(fù)阻恒壓放大器抵消掉揚(yáng)聲器音圈的等效電阻R和用無感揚(yáng)聲器抵消掉揚(yáng)聲器音圈的等效電感L以后，可使V＝U/Bl。對(duì)低音揚(yáng)聲器來說，其音圈的等效電感L在低頻時(shí)可以忽略，即L≈0，可以認(rèn)為是無感的。這就是說，只要U恒定，V就恒定，P亦恒定。所以，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了重放聲壓恒定。本發(fā)明雖然仍是恒壓驅(qū)動(dòng)，但與傳統(tǒng)的恒壓驅(qū)動(dòng)有著本質(zhì)區(qū)別。因本發(fā)明的V與Bl成反比，故減小Bl可提高聲壓P。這不僅可降低揚(yáng)聲器的制作成本，且是減小驅(qū)動(dòng)電壓U以降低放大器成本的一種有效途徑，故能顯著提高音響系統(tǒng)的電聲轉(zhuǎn)換效率和顯著降低音響系統(tǒng)的成本并具有明顯的節(jié)能作用。
附

圖1是本發(fā)明的連接圖。
附圖2是本發(fā)明的負(fù)阻恒壓放大器線路圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1所示的成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的節(jié)能音響系統(tǒng)，由負(fù)阻恒壓放大器16和無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18連接構(gòu)成，其特征是負(fù)阻恒壓放大器16的輸出端4連接無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18的正端，負(fù)阻恒壓放大器16的取樣端5連接無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18的負(fù)端，負(fù)阻恒壓放大器16的供電端2連接Ucc，負(fù)阻恒壓放大器16的接地端3連接地。
圖2是由運(yùn)放12和電阻6、7、8、9連接構(gòu)成的負(fù)阻恒壓放大器16，其特征是負(fù)阻恒壓放大器16的輸入端1與運(yùn)放12的反相端10之間跨接輸入電阻6，運(yùn)放12的反相端10與運(yùn)放12的輸出端15之間跨接負(fù)反饋電阻8，運(yùn)放12的反相端10與負(fù)阻恒壓放大器16的接地端3之間跨接下地電阻7，運(yùn)放12的同相端11與負(fù)阻恒壓放大器16的接地端3之間跨接取樣電阻9，運(yùn)放12的輸出端15連接負(fù)阻恒壓放大器16的輸出端4，運(yùn)放12的同相端11連接負(fù)阻恒壓放大器16的取樣端5，運(yùn)放12的供電端13連接負(fù)阻恒壓放大器16的供電端2，運(yùn)放12的接地端14連接負(fù)阻恒壓放大器16的接地端3。
因無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18的等效電感L＝0，故V＝(U-iR)/Bl。式中的i為通過無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18的音頻電流，R為無感揚(yáng)聲器18音圈的等效電阻，1/Bl為振速系數(shù)，表示R＝0和L＝0時(shí)單位電壓的振速，在一定范圍內(nèi)是一常數(shù)。由于在特定情況下，正反饋可視為一種負(fù)阻效應(yīng)，若使這種負(fù)阻效應(yīng)與音圈等效電阻R相等，即可間接地使R＝0。這樣，揚(yáng)聲器的振速V就只取決于驅(qū)動(dòng)電壓U，U恒定，P就恒定。由圖1、2可以寫出U＝VBl+iR18+iR9，U＝-R8Ui/R6+iR9[1+R8/(R6‖R7)]。
將下式代入上式得-R8Ui/R6＝VBl+iR18-iR9R8/(R6‖R7)。很明顯，只要iR18-iR9R8/(R6‖R7)＝0，無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18的音圈等效電阻R18即可抵消。此時(shí)，R7＝R6R8R9/(R6R18-R8R9)，V＝-R8Ui/BlR6。R7是用以確定負(fù)阻恒壓放大器16所呈現(xiàn)的負(fù)阻的。R6、R8可隨意選取，但R9不可取值過大，否則會(huì)使R7成為負(fù)值而無法實(shí)現(xiàn)。另外，在置換無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器18時(shí)，須使R18(含揚(yáng)聲器饋線電阻)值符合負(fù)阻恒壓放大器16的設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1.一種成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的節(jié)能音響系統(tǒng)，由負(fù)阻恒壓放大器(16)和無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器(18)連接構(gòu)成，其特征是負(fù)阻恒壓放大器(16)的輸出端(4)連接無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器(18)的正端，負(fù)阻恒壓放大器(16)的取樣端(5)連接無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器(18)的負(fù)端，負(fù)阻恒壓放大器(16)的供電端(2)連接Ucc，負(fù)阻恒壓放大器(16)的接地端(3)連接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的節(jié)能音響系統(tǒng)，其特征在于負(fù)阻恒壓放大器(16)由運(yùn)放(12)和電阻(6，7，8，9)連接構(gòu)成，負(fù)阻恒壓放大器(16)的輸入端(1)與運(yùn)放(12)的反相端(10)之間跨接輸入電阻(6)，運(yùn)放(12)的反相端(10)與運(yùn)放(12)的輸出端(15)之間跨接負(fù)反饋電阻(8)，運(yùn)放(12)的反相端(10)與負(fù)阻恒壓放大器(16)的接地端(3)之間跨接下地電阻(7)，運(yùn)放(12)的同相端(11)與負(fù)阻恒壓放大器(16)的接地端(3)之間跨接取樣電阻(9)，運(yùn)放(12)的輸出端(15)連接負(fù)阻恒壓放大器(16)的輸出端(4)，運(yùn)放(12)的同相端(11)連接負(fù)阻恒壓放大器(16)的取樣端(5)，運(yùn)放(12)的供電端(13)連接負(fù)阻恒壓放大器(16)的供電端(2)，運(yùn)放(12)的接地端(14)連接負(fù)阻恒壓放大器(16)的接地端(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的節(jié)能音響系統(tǒng)，其特征在于無感揚(yáng)聲器(18)可以是全音域揚(yáng)聲器，也可以是中音揚(yáng)聲器或高音揚(yáng)聲器；全音域無感揚(yáng)聲器和盆形中、高音無感揚(yáng)聲器的音圈骨架由不導(dǎo)磁金屬材料與防塵罩一體化制成；球頂形中、高音無感揚(yáng)聲器的音圈骨架由不導(dǎo)磁金屬材料與球頂形振膜一體化制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成本低電聲轉(zhuǎn)換效率高重放聲壓恒定的名符其實(shí)高保真的節(jié)能音響系統(tǒng)，由負(fù)阻恒壓放大器和無感揚(yáng)聲器或低音揚(yáng)聲器連接構(gòu)成。因負(fù)阻恒壓放大器抵消了揚(yáng)聲器音圈電阻，無感揚(yáng)聲器抵消了揚(yáng)聲器音圈電感，故揚(yáng)聲器振速V＝U/Bl，除實(shí)現(xiàn)重放聲壓恒定外，還可減小揚(yáng)聲器磁通密度B和音圈導(dǎo)線長度l來加大聲壓，不僅能顯著降低揚(yáng)聲器制作成本，且能顯著提高電聲轉(zhuǎn)換效率，還能顯著減小驅(qū)動(dòng)電壓使放大器成本也降低，徹底解決了音響系統(tǒng)重放聲壓不恒定和電聲轉(zhuǎn)換效率低及成本高與耗能大等老大難問題。
文檔編號(hào)H04R1/20GK1409579SQ01141100
公開日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2001年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月1日
發(fā)明者王天資, 王俁人 申請(qǐng)人:王天資