專利名稱：小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及聲音還原系統(tǒng)，具體涉及小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)。 賴狀自從發(fā)明了留聲機(jī)以來(lái)，人類以及人類所處的自然界的聲音信息便被記錄 下來(lái)，并可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候、在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境被還原出來(lái)，從而讓人們可以聽(tīng)到 過(guò)去的聲音。要想得到還原的聲音，就要利用一種復(fù)雜的聲音還原系統(tǒng)，包括聲音信號(hào) 的處理、放大和轉(zhuǎn)換。聲音信息的記錄需要一定的載體，比如膠片、磁性材料、 光記錄材料、半導(dǎo)體材料等等。在聲音還原過(guò)程中對(duì)聲音信號(hào)的處理就是將記錄在各種載體中的聲音信息讀取出來(lái)并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，這就是聲音信號(hào)的處理; 但是，這種電信號(hào)是很微弱的，人們是無(wú)法感知的，所以需要將這種電信號(hào)進(jìn) 行適當(dāng)?shù)姆糯?，這就是聲音的放大過(guò)程，也就是人們常說(shuō)的功率放大過(guò)程；最 后通過(guò)喇叭將放大了的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)，這就是電聲轉(zhuǎn)換。聲音的記錄和還原技術(shù)在政治、軍事、文化各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。 例如，應(yīng)用于有線或無(wú)線通信系統(tǒng)，有線或無(wú)線廣播系統(tǒng)以及會(huì)場(chǎng)、劇院的擴(kuò) 聲；錄音棚、高保真錄放系統(tǒng)等。總的來(lái)說(shuō)，它主要包括錄放聲技術(shù)、擴(kuò)聲技 術(shù)、電聲轉(zhuǎn)換技術(shù)等。人們對(duì)聲音的還原有各種不同的需求，因此就有各種不 同的聲音還原方式。對(duì)功率的需求也是多種多樣的。傳統(tǒng)的聲音還原系統(tǒng)(這里指一個(gè)信號(hào)還原通道)往往是采用一個(gè)功率放 大單元匹配一個(gè)喇叭單元；或者是匹配一組喇叭單元，即采用分頻器將功率放 大單元的輸出信號(hào)分離成各個(gè)頻段，然后分別送給不同的喇叭，常見(jiàn)的有兩分 頻和三分頻；也有少數(shù)采用兩個(gè)或三個(gè)不同輸出功率的放大單元分別對(duì)聲音信 號(hào)的高、中、低頻段進(jìn)行獨(dú)立放大，并分別匹配不同的高、中、低音喇叭單元。功率放大單元從類型來(lái)看，可分為模擬放大和數(shù)字放大兩種；從工作方式 來(lái)看，則可分為A類、B類、AB類和D類等。各種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，A類可 以做出相當(dāng)好的音質(zhì)，但其效率相當(dāng)?shù)?，目前條件不可能做出很大的輸出功率; B類的效率高一些，但失真比較大；AB類是結(jié)合了 A類和B類的長(zhǎng)處，具有 很低的失真和較高的效率，輸出功率也可以做得很大；D類的效率很高，可以 做出很大的輸出功率，但目前的聽(tīng)音感覺(jué)有很多人還不認(rèn)同，還有待改進(jìn)。從 目前技術(shù)條件來(lái)看，A類、B類、AB類的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)完善，D類的技 術(shù)還在不斷創(chuàng)新發(fā)展，數(shù)字放大也是近來(lái)快速發(fā)展的一種放大技術(shù)。不管是何 種方式，其目的都是一樣的，就是為了輸出足夠的功率來(lái)驅(qū)動(dòng)喇叭，從而發(fā)出 聲音。當(dāng)然，功率放大單元還有諧波失真、頻率響應(yīng)、信噪比等其他的參數(shù)， 那些參數(shù)多數(shù)是用來(lái)判別聲音的好壞的。喇叭也可以視為電聲轉(zhuǎn)換器的一種(這里指屬于可聽(tīng)聲頻率范圍內(nèi)的)，是 把電能轉(zhuǎn)換成聲能的器件，喇叭有傳聲器、揚(yáng)聲器、送受話器、助聽(tīng)器等等。 按照換能方式，它們可以分成電動(dòng)式、靜電式、壓電式、電磁式、離子式和調(diào) 制氣流式等。其中后兩種是不可逆的，只能產(chǎn)生聲能。而其他類型換能器則是 可逆的，即可用作為聲接收器，也可用作為聲發(fā)生器。電動(dòng)式喇叭仍然是目前 的主流。在聲音還原系統(tǒng)中，功率放大單元和喇叭之間需要根據(jù)某種關(guān)系進(jìn)行匹配，主要是考慮阻抗和功率。喇叭的阻抗基本都是采用4歐姆、6歐姆、8歐姆或者 16歐姆等幾個(gè)國(guó)際通用的參數(shù)，為了獲得不同的輸出功率，在選定喇叭阻抗后， 喇叭的口徑大小也要做相應(yīng)的調(diào)整， 一般是功率越大，喇叭口徑就越大，相同 口徑尺寸的喇叭單元，其承受功率是有限的。所需匹配的功率放大單元在確定了輸出阻抗后，為了匹配相應(yīng)的喇叭，根據(jù)公式戶=^可知，功率和電阻己經(jīng)尺確定的情況下，就只有改變功率放大單元的輸出電壓，為了獲得更大的輸出功 率，功率放大單元有時(shí)需要經(jīng)過(guò)二級(jí)、三級(jí)甚至多級(jí)放大。對(duì)于功率放大單元而言，在需要大功率輸出時(shí)，就要加大輸出電壓。比如 在喇叭單元阻抗為8歐姆，需要輸出200瓦的功率，那么根據(jù)公式f/。u,V^， 計(jì)算得功率放大單元的輸出電壓t/。w為40伏。這個(gè)電壓已經(jīng)是超過(guò)了人體安全電壓，如果需要更高的輸出功率，那么輸出電壓則更高，這樣的機(jī)器存在一定 的安全隱患。如果發(fā)生短路現(xiàn)象，還有可能造成火災(zāi)等事故發(fā)生。而且， 一旦 該放大單元內(nèi)部的某些零部件損壞，就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。而對(duì)于喇叭，由于傳統(tǒng)的聲音還原模式的原因，使得喇叭的種類名目繁多， 就口徑尺寸而言，為了匹配功率放大單元，就有各種各樣的口徑規(guī)格，功率越 大，口徑也就越大。自從發(fā)明了電動(dòng)式喇叭以來(lái)，其技術(shù)并沒(méi)有本質(zhì)的飛躍， 目前還沒(méi)有哪個(gè)喇叭能夠很好地、完全地將全部聲音還原出來(lái)。小口徑的喇叭， 其高頻特性好，瞬態(tài)響應(yīng)也很好，但是低頻較差； 一些口徑適中的喇叭，可以 兼顧到高頻和低頻，但只能是兼顧，總會(huì)有高的部分或者低的部分不足，而且 功率有限；如果要想獲得大的功率和良好的低頻，大口徑喇叭是很好的選擇， 但是高頻的還原是大口徑喇叭的致命弱點(diǎn)，有些甚至無(wú)法還原高頻，瞬態(tài)響應(yīng) 也不好，造成瞬態(tài)互調(diào)失真。可見(jiàn)，到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)完美的喇叭。每個(gè)喇叭總是要犧牲一部分性能，才能達(dá)到主要的設(shè)計(jì)要求。在傳統(tǒng)聲音還原系 統(tǒng)中，如果對(duì)功率和音質(zhì)要求不高， 一般都是用一個(gè)全頻喇叭來(lái)做轉(zhuǎn)換；如果 要求有大的功率和高的音質(zhì)，那么通常是使用大小口徑不同的喇叭進(jìn)行搭配， 用分頻的方式讓大口徑的喇叭轉(zhuǎn)換低頻部分，小口徑喇叭來(lái)轉(zhuǎn)換高頻部分，這 樣一來(lái)又會(huì)容易造成聲音不平衡問(wèn)題，也就是說(shuō)高頻過(guò)高或不足，或者是低頻 太重或不足的問(wèn)題，這就需要進(jìn)行調(diào)整，這是一個(gè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)緊密配合的系統(tǒng) 工程，不是每個(gè)人都能做好的，以至各種產(chǎn)品良莠不齊。另外如果是喇叭出現(xiàn) 異?；蛘呤菬龤?，那么整個(gè)系統(tǒng)也就癱瘓了。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述大功率時(shí)安全 性差、難以兼顧高功率和高品質(zhì)、高低頻不平衡的缺陷，提供一種小口徑多單 元聲音還原系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種小口徑多單元 聲音還原系統(tǒng)，包括多個(gè)完全一致的聲音還原單元，所述聲音還原單元包括一 個(gè)小功率放大單元和與該小功率放大單元對(duì)應(yīng)的電聲轉(zhuǎn)換單元。在本實(shí)用新型所述的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)中，所述功率放大單元具 有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所有所述功率放大單元的所述輸入端相連；在所 述聲音還原單元內(nèi)部，所述電聲轉(zhuǎn)換單元和對(duì)應(yīng)的所述功率放大單元的輸出端 相連。在本實(shí)用新型所述的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)中，所述電聲轉(zhuǎn)換單元為 小口徑喇叭。在本實(shí)用新型所述的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)中，所述功率放大單元為小功率放大單元。在本實(shí)用新型所述的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)中，所述功率放大單元供 電電壓低于人體安全電壓。在本實(shí)用新型所述的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)中，所述功率放大單元為 高性能音頻放大電路。在本實(shí)用新型所述的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)中，所述功率放大單元具 有高輸入阻抗。本實(shí)用新型的有益效果是，可以根據(jù)所需功率大小，任意增加聲音還原單元的數(shù)量，從而達(dá)到所需功率；同時(shí)由于確定了放大單元是小功率，因此無(wú)論 所需功率是多少，其工作電壓均可低于人體安全電壓；由于是采用多單元模式， 如果其中某個(gè)單元發(fā)生故障，其他單元仍可正常工作，不至于使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓; 由于每個(gè)喇叭都是獨(dú)立工作，因此不存在高、低頻不平衡的問(wèn)題。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中-圖1是本實(shí)用新型小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)的一種實(shí)施例的框圖；圖2是本實(shí)用新型小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)的另一種實(shí)施例的框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示為本實(shí)用新型小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)的一種實(shí)施例的框 圖。包括三個(gè)聲音還原單元，三個(gè)聲音還原單元完全一致；分別都包括一個(gè)小 功率放大單元和一個(gè)小口徑喇叭，三角形內(nèi)部是功率放大單元，其中主要包括信號(hào)放大電路，以及包括一些熱保護(hù)、耦合、偏置、補(bǔ)償、靜噪等輔助電路。 該電路可以采用任何一種現(xiàn)有的、公開(kāi)的、成熟的、高性能的信號(hào)放大電路。 輸入信號(hào)分別進(jìn)入每個(gè)基本單元，每個(gè)基本單元都是獨(dú)立工作。就算任何一個(gè) 基本單元出現(xiàn)故障，都不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作，提高了聲音還原系統(tǒng)的穩(wěn)定 性。如圖2所示為本實(shí)用新型小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)的另一種實(shí)施例的框 圖，和圖l所示的實(shí)施例相比，唯一的區(qū)別就是聲音還原單元有四個(gè)。本實(shí)用 新型小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)可以由任意多個(gè)基本單元組合而成，可以根據(jù) 功率需求靈活的調(diào)整。
權(quán)利要求1. 一種小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)完全一致的聲音還原單元，所述聲音還原單元包括一個(gè)小功率放大單元和與該小功率放大單元對(duì)應(yīng)的電聲轉(zhuǎn)換單元，所述功率放大單元具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所有所述功率放大單元的所述輸入端相連；在所述聲音還原單元內(nèi)部，所述電聲轉(zhuǎn)換單元和對(duì)應(yīng)的所述功率放大單元的輸出端相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)，其特征在 于，所述電聲轉(zhuǎn)換單元為小口徑喇叭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)，其特征在 于，所述功率放大單元為小功率放大單元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)，其特征在 于，所述功率放大單元供電電壓低于人體安全電壓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)，其特征在 于，所述功率放大單元為高性能音頻放大電路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑、小功率多單元聲音還原系統(tǒng)，其特征在 于，所述功率放大單元具有高輸入阻抗。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小口徑、小功率多單元的聲音還原系統(tǒng)，系統(tǒng)由多個(gè)完全一致的聲音還原單元組成。所述聲音還原單元包括一個(gè)小功率放大單元和與該小功率放大單元對(duì)應(yīng)的電聲轉(zhuǎn)換單元。本實(shí)用新型的小口徑多單元聲音還原系統(tǒng)可以根據(jù)所需功率大小，任意增加聲音還原單元的數(shù)量，從而達(dá)到所需功率；同時(shí)由于確定了放大單元是小功率，因此無(wú)論所需功率是多少，其工作電壓均可低于人體安全電壓；由于是采用多單元模式，如果其中某個(gè)單元發(fā)生故障，其他單元仍可正常工作，不至于使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓；由于每個(gè)喇叭都是獨(dú)立工作，因此不存在高、低頻不平衡的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04R3/00GK201114767SQ200620015979
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者禤品恒 申請(qǐng)人:深圳市同和工貿(mào)有限公司;禤品恒