專利名稱：音箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及音箱，特別是指一種具有有源和無源切換功能的雙模式音箱。
背景技術(shù)：
目前的音箱規(guī)格很多，從供電方式上劃分可分為無源和有源兩種。無源音箱由于沒有電源電路和功率放大電路，因此不能單獨(dú)工作，也不能直接與小信號(hào)音源，如計(jì)算機(jī)設(shè)備的聲卡連接，如果需要連接，必須先通過外置的功率放大器將聲卡輸出的信號(hào)放大后再輸入無源音箱。有源音箱自身帶有電源電路和功率放大電路，可單獨(dú)工作，并可直接連接計(jì)算機(jī)聲卡等小信號(hào)音源，但小信號(hào)音源的輸出端子多為固定規(guī)格的3.5毫米，因此有源音箱通常不能和功率放大器等大信號(hào)音源連接。
由于現(xiàn)有兩種規(guī)格音箱內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的差別，以及大信號(hào)音源和小信號(hào)音源輸出端子規(guī)格的不同，使現(xiàn)有音箱的使用范圍受到限制，同一音箱無法與不同的輸出設(shè)備連接，從而給用戶的使用帶來了不便。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種音箱，使其既能夠作為有源音箱接收小信號(hào)音源，又能夠作為無源音箱接收大信號(hào)音源，方便用戶的使用。
本實(shí)用新型提供的一種音箱，包括箱體、信號(hào)處理部分和揚(yáng)聲器部分，所述信號(hào)處理部分中同時(shí)包括用于有源音箱的電源電路單元、功率放大單元和小信號(hào)音源輸入端子，以及用于無源音箱的大信號(hào)音源輸入端子；
該信號(hào)處理部分還包括用于功率放大單元輸出端和大信號(hào)音源輸入端子輸出端之間切換的大小信號(hào)輸入切換裝置；所述電源電路單元和小信號(hào)音源輸入端子分別與功率放大單元連接，功率放大單元和大信號(hào)音源輸入端子的輸出端分別通過所述大小信號(hào)輸入切換裝置與揚(yáng)聲器部分連接。
該音箱所述大小信號(hào)輸入切換裝置是三向開關(guān)，該開關(guān)的輸出端固定且與揚(yáng)聲器部分連接，用于切換的兩個(gè)輸入端分別與功率放大單元輸出端和大信號(hào)音源輸入端子輸出端連接。
該音箱所述三向開關(guān)是機(jī)械三向開關(guān)。
該音箱所述三向開關(guān)包括四個(gè)固態(tài)繼電器、一個(gè)非門和一個(gè)開關(guān)；前兩個(gè)固態(tài)繼電器的正極端作為三向開關(guān)的輸出端與大信號(hào)音源輸入端子連接，后兩個(gè)固態(tài)繼電器的負(fù)極端作為三向開關(guān)另一輸出端與功率放大單元的輸出端連接，前兩個(gè)固態(tài)繼電器的負(fù)極端和后兩個(gè)固態(tài)繼電器的正極端連接，并作為輸出端共同與揚(yáng)聲器部分連接；非門的輸出端與后兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端連接，非門的輸入端與前兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端連接，并非門的輸入端和前兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端同時(shí)通過開關(guān)與電源連接，且非門的輸入端和前兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端同時(shí)接地。
該音箱所述揚(yáng)聲器部分包括高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器，所述信號(hào)處理部分進(jìn)一步包括用于分離高音信號(hào)和低音信號(hào)的分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元，該分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元的高音輸出端與揚(yáng)聲器部分的高音揚(yáng)聲器連接，該分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元的低音輸出端與揚(yáng)聲器部分的低音揚(yáng)聲器連接，該分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元的輸入端與大小信號(hào)輸入切換裝置連接。
從上述方案可以看出，本實(shí)用新型提供的音箱，通過內(nèi)置有源和無源兩種模式音箱的信號(hào)處理電路、輸入接口以及切換裝置，使音箱可以在有源和無源兩種模式之間任意切換，既可接收小信號(hào)音源，又能接收大信號(hào)音源的輸入，從而提高和擴(kuò)展了音箱的功能，為用戶在各個(gè)環(huán)境的使用提高了方便。


圖1a為本實(shí)用新型音箱處于無源模式時(shí)的結(jié)構(gòu)圖；圖1b為本實(shí)用新型音箱處于有源模式時(shí)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為電源電路單元電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為功率放大單元電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實(shí)用新型的大小信號(hào)輸入切換裝置與大信號(hào)輸入端子和功率放大電路輸出端之間的切換關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型采用固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)的大小信號(hào)輸入切換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
為保證左右聲道的平衡性，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的音箱采用左右聲道音箱完全相同的結(jié)構(gòu)。參見圖1所示，每個(gè)聲道的音箱包括箱體1、電源電路單元2、功率放大單元3、小信號(hào)音源輸入端子4、大信號(hào)音源輸入端子5、大小信號(hào)輸入切換裝置6、分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7、高音揚(yáng)聲器8和低音揚(yáng)聲器9。其中，電源電路單元2、功率放大單元3、小信號(hào)音源輸入端子4、大信號(hào)音源輸入端子5、大小信號(hào)輸入切換裝置6及分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7在本實(shí)用新型中稱為音箱的信號(hào)處理部分，高音揚(yáng)聲器8和低音揚(yáng)聲器9稱為音箱的揚(yáng)聲器部分。
當(dāng)音箱處于無源模式時(shí)，參見圖1a所示，大信號(hào)音源輸入端子5、大小信號(hào)輸入切換裝置6、分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7以及揚(yáng)聲器部分依次相連，如粗線所示。工作時(shí)，大信號(hào)音源輸入端子5與大信號(hào)音源連接，大功率信號(hào)從大信號(hào)音源輸入端子5輸入，通過大小信號(hào)輸入切換裝置6進(jìn)入分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7，最后通過音箱揚(yáng)聲器部分的高音揚(yáng)聲器8和低音揚(yáng)聲器9輸出聲音。
當(dāng)音箱處于有源模式時(shí)，參見圖1b所示，小信號(hào)音源輸入端子4、功率放大單元3、大小信號(hào)輸入切換裝置6、分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7以及揚(yáng)聲器部分依次相連，如粗線所示，并且，電源電路單元2連接電源并始終與功率放大單元3連接。工作時(shí)，小信號(hào)音源輸入端子4與小信號(hào)音源連接，電源電路單元2的開關(guān)閉合，給功率放大單元3供電，小功率信號(hào)從小信號(hào)音源輸入端子4輸入，進(jìn)入功率放大單元3放大后，通過大小信號(hào)輸入切換裝置6進(jìn)入分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7，最后通過音箱揚(yáng)聲器部分的高音揚(yáng)聲器8和低音揚(yáng)聲器9輸出聲音。
本實(shí)施例的電源電路單元2的電路結(jié)構(gòu)參見圖2所示，該電源電路單元2的輸入端直接連接220V交流電源，輸出端VDD、VSS連接至功率放大單元3，開關(guān)S1和S2當(dāng)音箱處于有源模式時(shí)閉合，當(dāng)音箱處于無源模式時(shí)打開，切斷電源。有源模式下，開關(guān)S1和S2閉合，該電源電路單元2將輸入的220V交流電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的直流電后，提供給功率放大單元3。
功率放大單元3的電路結(jié)構(gòu)參見圖3所示，由放大器組成的信號(hào)放大電路構(gòu)成。功率放大單元3的VDD和VSS端分別與電源電路單元2的輸出端VDD、VSS連接，音頻輸入端子IN+和IN-與音箱的小信號(hào)音源輸入端子4中相應(yīng)的IN+和IN-相連，輸入端子G+和G-相連至音箱的信號(hào)切換裝置6。有源模式下，從小信號(hào)輸入端子輸入的小功率信號(hào)，通過音頻輸入端子IN+和IN-進(jìn)入功率放大單元3，通過信號(hào)放大電路放大成大功率信號(hào)后，從G+和G-輸出。
分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7用于分離輸入音源的高音信號(hào)和低音信號(hào)，的電路結(jié)構(gòu)參見如圖4所示虛框中部分，是一個(gè)由電容C、電感L組成的分頻電路。分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-與信號(hào)切換裝置6的輸出端連接，輸出端分別與高音揚(yáng)聲器8和低音揚(yáng)聲器9的信號(hào)端子連接。從輸入端子F+和F-輸入的信號(hào)通過分頻電路分出高音信號(hào)傳輸至高音揚(yáng)聲器8，同時(shí)，分出低音信號(hào)傳輸至低音揚(yáng)聲器9。
大小信號(hào)輸入切換裝置6的電路結(jié)構(gòu)參見圖5所示，是一個(gè)機(jī)械三向開關(guān)。該三向開關(guān)的輸出端固定，輸出端的兩個(gè)輸出端子c、d分別與分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-連接，通過在兩個(gè)輸入端之間進(jìn)行切換，可使輸出端與任意輸入端導(dǎo)通，其中一個(gè)輸入端的輸入端子a和b分別與大信號(hào)音源輸入端子5的WG+和WG-連接，另一個(gè)輸入端的輸入端子e和f分別與功率放大單元3的輸出端子G+和G-連接。
當(dāng)音箱處于無源模式時(shí)，將大小信號(hào)輸入切換裝置6切換到a和b，大信號(hào)音源輸入端子5的WG+和WG-與分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-導(dǎo)通，此時(shí)音箱作為無源音箱，可以通過大信號(hào)音源輸入端子5和其它音響系統(tǒng)的功率放大器設(shè)備的輸出相連。
當(dāng)音箱處于無源模式時(shí)，將大小信號(hào)輸入切換裝置6切換到e和f，功率放大單元3的輸出端子G+和G-與分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-導(dǎo)通，此時(shí)音箱作為有源音箱，可以通過小信號(hào)音源輸入端子4和其它音源系統(tǒng)如計(jì)算機(jī)聲卡、CD機(jī)等的輸出相連。
另外，本實(shí)用新型的大小信號(hào)輸入切換裝置6除了采用機(jī)械開關(guān)外，還可以采用固態(tài)繼電器來實(shí)現(xiàn)，其電路結(jié)構(gòu)參見圖6所示，是由固態(tài)繼電器和非門組成的三向開關(guān)。主要包括四個(gè)固態(tài)繼電器SSR1、SSR2、SSR1’、SSR2’、一個(gè)非門N和一個(gè)開關(guān)S1，通過控制開關(guān)S1用于控制大小信號(hào)輸入切換裝置6的切換狀態(tài)。前兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1和SSR2的正極端作為三向開關(guān)的輸出端a、b與大信號(hào)音源輸入端子5的WG+和WG-連接，后兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1’和SSR2’的負(fù)極端作為三向開關(guān)另一輸出端e和f與功率放大單元3的輸出端子G+和G-連接，前兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1和SSR2的負(fù)極端和后兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1’和SSR2’的正極端連接，并作為輸出端c和d共同與分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-連接；非門N的輸出端與后兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1’和SSR2’的控制端C連接，非門N的輸入端與前兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1和SSR2的控制端C連接，并非門N的輸入端和前兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1和SSR2的控制端C同時(shí)通過開關(guān)S1與電源VCC連接，且非門N的輸入端和前兩個(gè)固態(tài)繼電器SSR1和SSR2的控制端C同時(shí)接地。
當(dāng)大小信號(hào)輸入切換裝置6的切換開關(guān)S1閉合時(shí)，SSR1和SSR2的控制端C為高電平，SSR1和SSR2導(dǎo)通，而此時(shí)SSR1’和SSR2’的控制端C處低電平，SSR1’和SSR2’截止，a和b分別與d和c相連，大信號(hào)音源輸入端子5的WG+和WG-與分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-導(dǎo)通，此時(shí)音箱處于無源模式，可以通過大信號(hào)音源輸入端子5和其它音響系統(tǒng)的功率放大器設(shè)備的輸出相連。
當(dāng)大小信號(hào)輸入切換裝置6的切換開關(guān)S1打開時(shí)，SSR1和SSR2的控制端C為低電平，SSR1和SSR2截止，而SSR1’和SSR2’的控制端C處高電平，SSR1’和SSR2’導(dǎo)通，e和f分別與d和c相連，功率放大單元3的輸出端子G+和G-與分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元7輸入端子F+和F-導(dǎo)通，此時(shí)音箱處于有源模式，可以通過小信號(hào)音源輸入端子4和其它小功率音源系統(tǒng)的輸出相連。
本實(shí)用新型使一套普通音箱同時(shí)具有有源音箱和無源音箱的功能，從而可以和其它外部音源有機(jī)地結(jié)合為一體，并通過方便的操作就能兼顧各類音源設(shè)備的播放要求，使其功能得以擴(kuò)展和增加。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種音箱，包括箱體、信號(hào)處理部分和揚(yáng)聲器部分，其特征在于，所述信號(hào)處理部分中同時(shí)包括用于有源音箱的電源電路單元、功率放大單元和小信號(hào)音源輸入端子，以及用于無源音箱的大信號(hào)音源輸入端子；該信號(hào)處理部分還包括用于功率放大單元輸出端和大信號(hào)音源輸入端子輸出端之間切換的大小信號(hào)輸入切換裝置；所述電源電路單元和小信號(hào)音源輸入端子分別與功率放大單元連接，功率放大單元和大信號(hào)音源輸入端子的輸出端分別通過所述大小信號(hào)輸入切換裝置與揚(yáng)聲器部分連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述音箱，其特征在于，所述大小信號(hào)輸入切換裝置是三向開關(guān)，該開關(guān)的輸出端固定且與揚(yáng)聲器部分連接，用于切換的兩個(gè)輸入端分別與功率放大單元輸出端和大信號(hào)音源輸入端子輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述音箱，其特征在于，所述三向開關(guān)是機(jī)械三向開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述音箱，其特征在于，所述三向開關(guān)包括四個(gè)固態(tài)繼電器、一個(gè)非門和一個(gè)開關(guān)；前兩個(gè)固態(tài)繼電器的正極端作為三向開關(guān)的輸出端與大信號(hào)音源輸入端子連接，后兩個(gè)固態(tài)繼電器的負(fù)極端作為三向開關(guān)另一輸出端與功率放大單元的輸出端連接，前兩個(gè)固態(tài)繼電器的負(fù)極端和后兩個(gè)固態(tài)繼電器的正極端連接，并作為輸出端共同與揚(yáng)聲器部分連接；非門的輸出端與后兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端連接，非門的輸入端與前兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端連接，并非門的輸入端和前兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端同時(shí)通過開關(guān)與電源連接，且非門的輸入端和前兩個(gè)固態(tài)繼電器的控制端同時(shí)接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述音箱，其特征在于，所述揚(yáng)聲器部分包括高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器，所述信號(hào)處理部分進(jìn)一步包括用于分離高音信號(hào)和低音信號(hào)的分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元，該分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元的高音輸出端與揚(yáng)聲器部分的高音揚(yáng)聲器連接，該分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元的低音輸出端與揚(yáng)聲器部分的低音揚(yáng)聲器連接，該分頻網(wǎng)絡(luò)電路單元的輸入端與大小信號(hào)輸入切換裝置連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種音箱，包括箱體、信號(hào)處理部分和揚(yáng)聲器部分，所述信號(hào)處理部分中同時(shí)包括用于有源音箱的電源電路單元、功率放大單元和小信號(hào)音源輸入端子，以及用于無源音箱的大信號(hào)音源輸入端子；并進(jìn)一步包括用于功率放大單元輸出端和大信號(hào)音源輸入端子輸出端之間的切換的大小信號(hào)輸入切換裝置；所述電源電路單元和小信號(hào)音源輸入端子分別與功率放大單元連接，功率放大單元和大信號(hào)音源輸入端子的輸出端分別通過所述大小信號(hào)輸入切換裝置與揚(yáng)聲器部分連接。該音箱可以在有源和無源兩種模式之間任意切換，既可接收小信號(hào)音源，又能接收大信號(hào)音源的輸入，從而提高和擴(kuò)展了音箱的功能，為用戶在各個(gè)環(huán)境的使用提高了方便。
文檔編號(hào)H04R1/00GK2659070SQ0325301
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月27日
發(fā)明者陳鈞舫 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司