專(zhuān)利名稱(chēng)：音頻處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是音頻處理電路，屬于音響領(lǐng)域中電路的改進(jìn)技術(shù)。
目前家庭影院的市場(chǎng)在迅速興起，聲像軟件例如CD光碟，以立體聲較多，多個(gè)聲道用編碼技術(shù)錄制的光碟，數(shù)量也漸多，如杜比編碼技術(shù)錄制，即是除了能把聲音左右移動(dòng)的效果錄制外，還把聲音前后移動(dòng)的效果錄制了進(jìn)去。聲像軟件如VCD，DVD光碟包含影院效果的節(jié)目，基本都是用杜比編碼技術(shù)錄制，但是這些節(jié)目都必需用杜比實(shí)驗(yàn)室授權(quán)和交納外國(guó)專(zhuān)利費(fèi)的集成電路去解碼，大大增加了重播設(shè)備的成本，影響了家庭影院市場(chǎng)普及。市場(chǎng)上也流行著若干種聲場(chǎng)擴(kuò)展技術(shù)，例如加拿大的QSound技術(shù)，美國(guó)SRS Labs公司的Sound Retrieval System技術(shù)，是利用前左右2個(gè)聲道揚(yáng)聲器使聲場(chǎng)擴(kuò)寬，但是對(duì)于用到杜比編碼技術(shù)錄制的軟件，前后移動(dòng)的效果未夠明顯；而杜比解碼技術(shù)對(duì)于播放普通立體聲的軟件則又效果未夠滿意。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種兼容性較強(qiáng)的音頻處理電路，應(yīng)用了該電路的音響，可以把經(jīng)杜比定向邏輯或AC-3編碼的雙聲道分離成4～6路信號(hào)來(lái)重現(xiàn)環(huán)繞聲效果；更重要是可以把任何兩聲道音源的聲場(chǎng)擴(kuò)展成多個(gè)聲道的環(huán)繞立體聲效果；這樣就可以以不高的成本達(dá)到適應(yīng)各種錄音軟件。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到一種音頻處理電路，包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)，其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L，R輸入端是處理電路的輸入端，連接VCD機(jī)，收音機(jī)調(diào)諧器，電腦聲卡等兩個(gè)聲道音源的輸出，其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端是處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端，其左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端和后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸入端連接，其左右聲道合成信號(hào)R+L輸出端是中置聲道輸出信號(hào)SC輸出端，合成信號(hào)R+L輸出端也連接低通濾波器電路(3)的輸入端；其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸出端是處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR，SUL輸出端，其中低通濾波器電路(3)的輸出端是處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端，處理電路的輸出端分別連接到6個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入端，推動(dòng)相應(yīng)聲道的揚(yáng)聲器。
處理電路的前左右聲道輸出信號(hào)L′，R′分別通過(guò)前左右聲道音頻功率放大電路(4)，(5)推動(dòng)前左右聲道揚(yáng)聲器SP1，SP2；處理電路的后左右環(huán)繞聲輸出信號(hào)SUL，SUR分別通過(guò)2個(gè)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)，(9)推動(dòng)后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；處理電路的低通濾波器電路(3)的重低音輸出信號(hào)SB通過(guò)重低音功率放大電路(6)推動(dòng)重低音揚(yáng)聲器SP3；當(dāng)安排有中置聲道揚(yáng)聲器SP6時(shí)，處理電路的中置聲道信號(hào)SC輸出端通過(guò)中置聲道音頻功率放大電路(8)推動(dòng)中置聲道揚(yáng)聲器SP6聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)包括有運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路b1，b2，運(yùn)算放大器構(gòu)成的減法器h1，運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相電路g2，運(yùn)算放大器構(gòu)成的加法電路g1，g3，g4和頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1，以及雙連電位器VRmn，所述的聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道L，R信號(hào)輸入端是跟隨電路b2和b1的輸入端，b2輸出信號(hào)L和b1輸出信號(hào)R；b2和b1的輸出端同時(shí)連接到減法電路h1的輸入端，h1輸出R-L信號(hào)，h1的輸出端是其左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端，h1的輸出端還連接頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1的輸入端，頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1輸出f(R-L)信號(hào)，F(xiàn)1的輸出端通過(guò)雙連電位器VRmn的其中一連VRm連接反相電路g2的輸入端和g4的輸入端，該f(R-L)信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器VRm的調(diào)節(jié)成為mf(R-L)信號(hào)，再輸向反相電路g2的輸入端，反相電路g2輸出mf(L-R)，反相電路g2的輸出端連接g3的輸入端；b2，b1的輸出端同時(shí)連接到加法電路g1輸入端，g1輸出R+L信號(hào)，g1輸出端為所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道合成信號(hào)R+L輸出端，g1輸出端還通過(guò)電位器的另外一連VRn連接g4，g3的輸入端，該R+L信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器VRn的調(diào)節(jié)成為n(R+L)信號(hào)；b1輸出端連接g4的輸入端，于是b1輸出的R信號(hào)，F(xiàn)1經(jīng)過(guò)VRm輸出的mf(R-L)信號(hào)，和g1經(jīng)過(guò)VRn輸出的n(R+L)信號(hào)同時(shí)輸入到g4的輸入端，g4輸出R+mf(R-L)+n(R+L)信號(hào)，因此所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的右聲道輸出端信號(hào)R′為R+mf(R-L)+n(R+L)；另外，b2輸出端連接g3的輸入端，于是b2輸出的L信號(hào)，反相電路g2輸出的mf(L-R)信號(hào)，和g1經(jīng)過(guò)VRn輸出的n(R+L)信號(hào)同時(shí)輸入到g3的輸入端，g3輸出L+mf(L-R)+n(R+L)信號(hào)，因此所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左聲道輸出端信號(hào)L′為L(zhǎng)+mf(L-R)+n(R+L)。
后環(huán)繞聲處理電路(2)包括有運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路d1，d2和反相電路d3，低通濾波器F2，F(xiàn)3和延時(shí)電路Y1，其中d1的輸入端與聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端連接，d1的輸出端與低通濾波器F2的輸入端連接，F(xiàn)2的輸出端與延時(shí)電路Y1的輸入端連接，Y1的輸出端與低通濾波器F3的輸入端連接，F(xiàn)3的輸出端通過(guò)電位器的VR2連接跟隨電路d2的輸入端，d2的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的(R-L)信號(hào)SUR，d2的輸出端連接反相電路d3的輸入端，d3的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的(L-R)信號(hào)SUL，d2的輸出端和d3的輸出端為所述的后環(huán)繞聲處理電路(2)的右環(huán)繞信號(hào)和左環(huán)繞信號(hào)輸出端。
低通濾波器電路(3)中包括有由電阻R3，R4，電容C2，C3和運(yùn)算放大器a2構(gòu)成的二階有源低通濾波器，允許通過(guò)250Hz以下的低音頻率，低通濾波器電路(3)輸出重低音信號(hào)SB。
所述的處理電路所包括的聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)可以被安排在一個(gè)殼體內(nèi)，作為獨(dú)立部件和其他音響設(shè)備配搭。
所述的處理電路除了包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)外，還可以包括有后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)，并且同處在一個(gè)殼體內(nèi)，處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUL輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路(7)的輸出端連接殼體外的環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5，其中SP5反相接向放大電路(7)的輸出端；處理電路的左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端和重低音信號(hào)SB輸出端，以及中置聲道信號(hào)SC輸出端連接殼體外的其他音頻功率放大器產(chǎn)品的輸入端。
所述的處理電路除了包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)外，還可以包括有中置聲道音頻功率放大電路(8)，并且同處在一個(gè)殼體內(nèi)，處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUL輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路(7)的輸出端連接殼體外的環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；處理電路的中置聲道信號(hào)SC輸出端連接中置聲道音頻功率放大電路(8)的輸入端，該功率放大電路的輸出連接殼體外的中置聲道揚(yáng)聲器SP6；其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端和重低音信號(hào)SB輸出端連接殼體外的其他音頻功率放大器產(chǎn)品的輸入端。
雙連電位器VRmn可以用雙刀開(kāi)關(guān)Km代替，雙刀開(kāi)關(guān)第1組選擇接點(diǎn)分別連接頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1的輸出端和加法電路g1的輸出端，雙刀開(kāi)關(guān)第2組選擇接點(diǎn)接地，開(kāi)關(guān)Km的雙刀接點(diǎn)分別連接g2，g4的輸入端和g3，g4的輸入端。當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到第1組選擇接點(diǎn)時(shí)，相當(dāng)于采用了該聲場(chǎng)擴(kuò)展電路的功能。


如下圖1本實(shí)用新型音頻處理電路的應(yīng)用原理框圖。
圖2本實(shí)用新型音頻處理電路的主要線路原理圖。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述圖1為應(yīng)用原理框圖一種音頻處理電路包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)，其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L，R輸入端是處理電路的輸入端，通過(guò)總音量調(diào)節(jié)電位器VR1和選擇開(kāi)關(guān)(KA)連接CD，VCD，DVD機(jī)，收音機(jī)調(diào)諧器，錄音機(jī)，電腦聲卡等兩個(gè)聲道音源的輸出，其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端是處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端，分別連接前左右聲道音頻功率放大電路(4)，(5)的輸入端，其左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端和后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸入端連接，其左右聲道合成信號(hào)R+L輸出端是中置聲道輸出信號(hào)SC輸出端，通過(guò)音量調(diào)節(jié)電位器VR4連接中置聲道音頻功率放大電路(8)的輸入端，合成信號(hào)R+L輸出端也連接低通濾波器電路(3)的輸入端；其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸出端是處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR，SUL輸出端，連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)，(9)的輸入端；其中低通濾波器電路(3)的輸出端是處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端，通過(guò)音量調(diào)節(jié)電位器VR3調(diào)節(jié)音量而連接重低音功率放大電路(6)的輸入端。
處理電路的輸出端連接到6個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入端，推動(dòng)相應(yīng)聲道的揚(yáng)聲器處理電路的前左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端分別連接前左右聲道音頻功率放大電路(4)，(5)的輸入端，該功率放大電路的輸出端連接前左右聲道揚(yáng)聲器SP1，SP2，可得到聲場(chǎng)擴(kuò)展的效果；處理電路的后左右環(huán)繞聲信號(hào)SUL，SUR輸出端連接2個(gè)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)，(9)的輸入端，該功率放大電路的輸出端連接后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5，使聆聽(tīng)者感覺(jué)到被聲場(chǎng)包圍；處理電路的低通濾波器電路(3)的重低音信號(hào)SB輸出端通過(guò)音量調(diào)節(jié)電位器VR3調(diào)節(jié)音量而連接重低音功率放大電路(6)的輸入端，該功率放大電路的輸出端連接重低音揚(yáng)聲器SP3，其作用是增強(qiáng)低音效果；當(dāng)安排有中置聲道揚(yáng)聲器SP6時(shí)，處理電路的中置聲道信號(hào)SC輸出端通過(guò)音量調(diào)節(jié)電位器VR4連接中置聲道音頻功率放大電路(8)的輸入端，該功率放大電路的輸出端連接中置聲道揚(yáng)聲器SP6。
圖2為處理電路主要線路原理圖聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)包括有運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路b1，b2，運(yùn)算放大器構(gòu)成的減法器h1，運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相電路g2，運(yùn)算放大器構(gòu)成的加法電路g1，g3，g4和頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1，以及雙連電位器VRmn，所述的聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道L，R信號(hào)輸入端是跟隨電路b2和b1的輸入端，b2輸出信號(hào)L和b1輸出信號(hào)R；b2和b1的輸出端同時(shí)連接到減法電路h1的輸入端，h1輸出R-L信號(hào)，h1的輸出端是其左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端，h1的輸出端還連接頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1的輸入端，頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1輸出f(R-L)信號(hào)，F(xiàn)1的輸出端通過(guò)雙連電位器VRmn的其中一連VRm連接反相電路g2的輸入端和g4的輸入端，該f(R-L)信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器VRm的調(diào)節(jié)成為mf(R-L)信號(hào)，再輸向反相電路g2的輸入端，反相電路g2輸出mf(L-R)，反相電路g2的輸出端連接g3的輸入端；b2，b1的輸出端同時(shí)連接到加法電路g1輸入端，g1輸出R+L信號(hào)，g1輸出端為所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道合成信號(hào)R+L輸出端，g1輸出端還通過(guò)電位器的另外一連VRn連接g4，g3的輸入端，該R+L信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器VRn的調(diào)節(jié)成為n(R+L)信號(hào)；b1輸出端連接g4的輸入端，于是b1輸出的R信號(hào)，F(xiàn)1經(jīng)過(guò)VRm輸出的mf(R-L)信號(hào)，和g1經(jīng)過(guò)VRn輸出的n(R+L)信號(hào)同時(shí)輸入到g4的輸入端，g4輸出R+mf(R-L)+n(R+L)信號(hào)，因此所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的右聲道輸出端信號(hào)R′為R+mf(R-L)+n(R+L)；另外，b2輸出端連接g3的輸入端，于是b2輸出的L信號(hào)，反相電路g2輸出的mf(L-R)信號(hào)，和g1經(jīng)過(guò)VRn輸出的n(R+L)信號(hào)同時(shí)輸入到g3的輸入端，g3輸出L+mf(L-R)+n(R+L)信號(hào)，因此所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左聲道輸出端信號(hào)L′為L(zhǎng)+mf(L-R)+n(R+L)。
節(jié)目中的演唱者的聲音，對(duì)話聲，其左右信號(hào)基本相等，聲像位于前方中間，鼓掌和背景聲，其左右信號(hào)呈隨機(jī)變化，因此其(R-L)是包含了這些環(huán)繞信號(hào)。
已經(jīng)知道，由立體聲的正弦定律sin a＝[(L-R)/(L+R)]·sin b推導(dǎo)出有關(guān)聲像擴(kuò)展的公式是sin a″＝[(1+k)/(1-k)]·sin a，其中b是前左右聲道揚(yáng)聲器到聆聽(tīng)者的半張角，例如左右聲道揚(yáng)聲器之間的距離是2公尺，聆聽(tīng)者到揚(yáng)聲器之間的距離分別都是2公尺，為等邊三角形，內(nèi)角是60度，則b＝30度角；L和R分別為左右聲道信號(hào)強(qiáng)度，a是由信號(hào)強(qiáng)度L和R通過(guò)立體聲的正弦定律得出的聲像位置方位角，k是在其中一個(gè)聲道加上了另一個(gè)聲道反相信號(hào)的成份比例，a″是聆聽(tīng)者感覺(jué)到的聲像位置方位角。例如R″＝(R-kL)，當(dāng)0＜K＜1時(shí)，上述聲像擴(kuò)展公式中的[(1+k)/(1-k)]＞1，所以a″＞a，因而由R″得出的聲像被擴(kuò)展了。
左右聲道R和L分別加入(R-L)和(L-R)后，相當(dāng)于R″＝(R-kL)和L”＝(L-kR)，使人感覺(jué)前左右聲道揚(yáng)聲器的位置擴(kuò)寬了。由于人頭顱和耳朵對(duì)聲波的阻擋作用，頻率經(jīng)過(guò)頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1修正，使頻譜中高頻分量給出的方位角和低頻分量給出的方位角一致，避免聲場(chǎng)擴(kuò)寬后的聲像模糊。這里的頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1是由RC濾波網(wǎng)絡(luò)組成，使700Hz以下和7KHz以上的頻率相對(duì)得到補(bǔ)償提升。
試驗(yàn)得知，左右聲道R和L分別加入f(R-L)和f(L-R)后，使人感覺(jué)前左右聲道揚(yáng)聲器的位置擴(kuò)寬了，但是，光只有這些成分，聲音較離散，有飄的感覺(jué)，再加入(R+L)的成分后，感覺(jué)上離遠(yuǎn)了的距離又被拉了回來(lái)。試驗(yàn)和數(shù)據(jù)證明，當(dāng)前左右聲道揚(yáng)聲器到聆聽(tīng)者的半張角b隨著揚(yáng)聲器擺放而確定后，m和n各自有一個(gè)最佳值，此時(shí)聲場(chǎng)既得到擴(kuò)展，聲音又不飄離，很踏實(shí)，例如使聆聽(tīng)者感覺(jué)音樂(lè)中的海浪聲直打到身旁?xún)蛇?。設(shè)m＝m′y1，n＝n’y2，其中y1，y2是有關(guān)線路中的增益系數(shù)，固定在最佳值，m′和n′為雙連電位器VRmn的變化量，m′和n′是在0-1之間變化，當(dāng)m′和n′按照m′＝n′變化而改變擴(kuò)展程度時(shí)，聲像位置仍保持清楚，使VRm和VRn同步調(diào)節(jié)變化可保持m′＝n′，所以電路中采用雙連電位器VRmn。
電位器VRmn是調(diào)節(jié)聲場(chǎng)擴(kuò)展的程度，當(dāng)m′＝n′＝1時(shí)，聲場(chǎng)得到最大擴(kuò)展。在某些應(yīng)用場(chǎng)合上，m′＝n′取其等于零或1就可以了，所以其中雙連電位器VRmn也可以用雙刀開(kāi)關(guān)Km代替，雙刀開(kāi)關(guān)第1組選擇接點(diǎn)分別連接頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1的輸出端和加法電路g1的輸出端，雙刀開(kāi)關(guān)第2組選擇接點(diǎn)接地，開(kāi)關(guān)Km的雙刀接點(diǎn)分別連接g2，g4的輸入端和g3，g4的輸入端。當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到第2組選擇接點(diǎn)接地，相當(dāng)于m′＝n′＝0擋時(shí)，R′＝R和L′＝L，即是沒(méi)有采用該聲場(chǎng)擴(kuò)展電路的功能；當(dāng)開(kāi)關(guān)撥到第1組選擇接點(diǎn)，相當(dāng)于m′＝n′＝1擋時(shí)，相當(dāng)于VRm和VRn調(diào)到最大，即是采用了該聲場(chǎng)擴(kuò)展電路的功能。
本實(shí)施例中，后環(huán)繞聲處理電路(2)包括有運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路d1，d2和反相電路d3，低通濾波器F2，F(xiàn)3和延時(shí)電路Y1，其中d1的輸入端與聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端連接，d1的輸出端與低通濾波器F2的輸入端連接，F(xiàn)2的輸出端與延時(shí)電路Y1的輸入端連接，Y1的輸出端與低通濾波器F3的輸入端連接，F(xiàn)3的輸出端通過(guò)電位器的VR2連接跟隨電路d2的輸入端，d2的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的(R-L)信號(hào)SUR，d2的輸出端連接反相電路d3的輸入端，d3的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的(L-R)信號(hào)SUL，d2的輸出端和d3的輸出端為所述的后環(huán)繞聲處理電路(2)的右環(huán)繞信號(hào)和左環(huán)繞信號(hào)輸出端。
SUR和SUL是經(jīng)過(guò)延時(shí)20～50ms和頻率7KHz以下的f(R-L)和f(L-R)信號(hào)。一般唱歌和講話都是中間的聲音，即在L和R中的成份相等，L-R后就沒(méi)有了這些中間聲音的成份，剩下分布的樂(lè)器聲和環(huán)境聲；再說(shuō)，杜比編碼技術(shù)錄制的左聲道和右聲道都分別含有相位相反的后環(huán)繞信號(hào)，L-R后，該后環(huán)繞信號(hào)是原來(lái)各聲道含有的2倍了，經(jīng)過(guò)延時(shí)和低通濾波再?gòu)暮筮叢コ?，使聆?tīng)者感覺(jué)音樂(lè)中的海浪聲直打到身后。
后環(huán)繞聲處理電路(2)也可以這樣安排，增加一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的減法器h2，其中跟隨電路d1，d2的輸入端分別與聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)中的左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端連接，d1的輸出端，d2的輸出端與h2的輸入端連接，h2輸出L′-R′信號(hào)，低通濾波器F2的輸入端與h2的輸出端連接，F(xiàn)2的輸出端與延時(shí)電路Y1的輸入端連接，Y1的輸出端與F3的輸入端連接，F(xiàn)3的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的L′-R′＝(1+2mf)(L-R)，即SUL信號(hào)，再經(jīng)過(guò)反相電路d3，成為SUR信號(hào)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)m＝1時(shí)，其環(huán)繞效果比m＝0時(shí)更好一些，這和前左右聲道揚(yáng)聲器SP1，SP2的聲場(chǎng)得到擴(kuò)展有關(guān)。
一般唱歌和講話都是中間的聲音，尤其是在電影節(jié)目中特寫(xiě)鏡頭的人物講話時(shí)，講話更是中間的聲音，即講話的信號(hào)在L和R中的成份相等，R+L使該講話的信號(hào)是原來(lái)各聲道含有的2倍。當(dāng)前左右聲道揚(yáng)聲器之間的距離較大，聆聽(tīng)者的位置不是正對(duì)著電視，即不是在前左右聲道揚(yáng)聲器的前面中間位置時(shí)，講話聲會(huì)隨聆聽(tīng)者的位置向左右偏移，把R+L的信號(hào)經(jīng)由被放置在中間電視機(jī)位置上的中置聲道揚(yáng)聲器SP6播放，可以把偏移了的對(duì)話拉回到銀幕處。
低通濾波器電路(3)中包括有由電阻R3，R4，電容C2，C3和運(yùn)算放大器a2構(gòu)成的二階有源低通濾波器，允許通過(guò)250Hz以下的低音頻率，低通濾波器電路(3)輸出重低音信號(hào)SB。本實(shí)施例電路(3)是包括有運(yùn)算放大器a1，a2及外圍電阻R1-R4，電容C1-C4，其中電容C1的一端為本低通濾波器電路(3)的輸入，與聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)中g(shù)1的輸出端連接，C1的另一端通過(guò)電阻R2與a1的輸入端連接，a1的輸出端通過(guò)電阻R3，R4連接a2的輸入端，電阻R3，R4，電容C2，C3和運(yùn)算放大器a2構(gòu)成二階有源低通濾波器，a2的輸出端為低通濾波器電路(3)的輸出端。
所述的處理電路所包括的聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)可以被安排在一個(gè)殼體內(nèi)，作為獨(dú)立部件和其他音響設(shè)備配搭。所述的處理電路被封裝成一個(gè)集成電路時(shí)，電位器VRmn，VR2和有關(guān)電阻，電容可以在集成電路外通過(guò)集成電路的接腳和內(nèi)部電路連接。
所述的處理電路除了包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)外，還可以包括有后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)，并且同處在一個(gè)殼體內(nèi)，處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUL輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路(7)的輸出連接殼體外的環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；處理電路的左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端和重低音信號(hào)SB輸出端，以及中置聲道信號(hào)SC輸出端連接殼體外的其他音頻功率放大器產(chǎn)品的輸入端。
由于SUL和SUR信號(hào)相位相差180度，因此可以由SUL輸出端連接1個(gè)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路的輸出端連接后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5，其中SP5反相接向放大電路(7)的輸出端。所述的處理電路被封裝成一個(gè)集成電路時(shí)，電位器VRmn，VR2和有關(guān)電阻，電容可以在集成電路外通過(guò)集成電路的接腳和內(nèi)部電路連接。
所述的處理電路除了包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)外，還可以包括有中置聲道音頻功率放大電路(8)，并且同處在一個(gè)殼體內(nèi)，處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUL輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路(7)的輸出連接殼體外的環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；處理電路的中置聲道信號(hào)SC輸出端連接中置聲道音頻功率放大電路(8)的輸入端，該功率放大電路的輸出連接殼體外的中置聲道揚(yáng)聲器SP6；其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端和重低音信號(hào)SB輸出端連接殼體外的其他音頻功率放大器產(chǎn)品的輸入端。所述的處理電路包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)和后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)以及中置聲道音頻功率放大電路(8)可以被封裝成一個(gè)集成電路或厚膜集成電路，電位器VRmn，VR2和有關(guān)電阻，電容可以在集成電路外通過(guò)集成電路的接腳和內(nèi)部電路連接；也可以連同變壓器被安排在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，成為一個(gè)產(chǎn)品和其他前左右聲道音頻功率放大器以及音箱產(chǎn)品配搭。
揚(yáng)聲器的音箱位置安排是這樣的，前右聲道揚(yáng)聲器SP2的音箱在聆聽(tīng)者的右前方。前左聲道揚(yáng)聲器SP1的音箱在聆聽(tīng)者的左前方。重低音揚(yáng)聲器SP3的音箱可放在任何地方，中置聲道揚(yáng)聲器SP6的音箱，一般是和電視顯示器屏幕一起，同位于聆聽(tīng)者的前方中間。環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5的音箱應(yīng)安排在聆聽(tīng)者的耳朵左右后方，并且高于耳朵較好。
本實(shí)用新型使用時(shí)是把處理電路的輸入端，通過(guò)電位器VR1和選擇開(kāi)關(guān)(KA)連接CD，VCD，DVD機(jī)，收音機(jī)調(diào)諧器，卡座等兩個(gè)聲道音源的輸出，各聲道音頻功率放大電路的輸入分別連接處理電路的輸出，信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后輸往相應(yīng)的揚(yáng)聲器SP1～SP6播放。調(diào)節(jié)時(shí)，把電位器VRm和VRn調(diào)在最大或把開(kāi)關(guān)Km撥到采用該聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的功能；后環(huán)繞聲道音量調(diào)到是前左右聲道音量的一半以下；本處理電路的中置聲道的作用是把電影里的對(duì)話定位在銀幕處，或者在個(gè)別軟件的電影對(duì)話聲音較小時(shí)才用，平時(shí)，如果廳房?jī)?nèi)空間不大，尤其是播放普通的立體聲音樂(lè)時(shí)，不需要使用；重低音可按照個(gè)人喜愛(ài)調(diào)節(jié)，這時(shí)可得到很好的模擬三維環(huán)繞立體聲場(chǎng)效果。
用本實(shí)用新型音頻處理電路，可以連接各種雙聲道音源的輸出，由該處理電路組成的家庭影院，成本低廉，容易普及大眾。
權(quán)利要求1.一種音頻處理電路，包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)，其特征在于其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L，R輸入端是處理電路的輸入端，連接VCD機(jī)等兩個(gè)聲道音源的輸出，其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端是處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端，其左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端和后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸入端連接，其左右聲道合成信號(hào)R+L輸出端是中置聲道輸出信號(hào)SC輸出端，合成信號(hào)R+L輸出端也連接低通濾波器電路(3)的輸入端；其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸出端是處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR，SUL輸出端，其中低通濾波器電路(3)的輸出端是處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端，處理電路的輸出端分別連接到6個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入端，推動(dòng)相應(yīng)聲道的揚(yáng)聲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻處理電路，其特征在于聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)包括有運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路b1，b2，運(yùn)算放大器構(gòu)成的減法器h1，運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相電路g2，運(yùn)算放大器構(gòu)成的加法電路g1，g3，g4和頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1，以及雙連電位器VRmn，所述的聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道L，R信號(hào)輸入端是跟隨電路b2和b1的輸入端，b2輸出信號(hào)L和b1輸出信號(hào)R；b2和b1的輸出端同時(shí)連接到減法電路h1的輸入端，h1輸出R-L信號(hào)，h1的輸出端是其左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端，h1的輸出端還連接頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1的輸入端，頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1輸出f(R-L)信號(hào)，F(xiàn)1的輸出端通過(guò)雙連電位器VRmn的其中一連VRm連接反相電路g2的輸入端和g4的輸入端，該f(R-L)信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器VRm的調(diào)節(jié)成為mf(R-L)信號(hào)，再輸向反相電路g2的輸入端，反相電路g2輸出mf(L-R)，反相電路g2的輸出端連接g3的輸入端；b2，b1的輸出端同時(shí)連接到加法電路g1輸入端，g1輸出R+L信號(hào)，g1輸出端為所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道合成信號(hào)R+L輸出端，g1輸出端還通過(guò)電位器的另外一連VRn連接g4，g3的輸入端，該R+L信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器VRn的調(diào)節(jié)成為n(R+L)信號(hào)；b1輸出端連接g4的輸入端，于是b1輸出的R信號(hào)，F(xiàn)1經(jīng)過(guò)VRm輸出的mf(R-L)信號(hào)，和g1經(jīng)過(guò)VRn輸出的n(R+L)信號(hào)同時(shí)輸入到g4的輸入端，g4輸出R+mf(R-L)+n(R+L)信號(hào)，因此所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的右聲道輸出端信號(hào)R′為R+mf(R-L)+n(R+L)；另外，b2輸出端連接g3的輸入端，于是b2輸出的L信號(hào)，反相電路g2輸出的mf(L-R)信號(hào)，和g1經(jīng)過(guò)VRn輸出的n(R+L)信號(hào)同時(shí)輸入到g3的輸入端，g3輸出L+mf(L-R)+n(R+L)信號(hào)，因此所述聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左聲道輸出端信號(hào)L′為L(zhǎng)+mf(L-R)+n(R+L)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音頻處理電路，其特征在于后環(huán)繞聲處理電路(2)包括有運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨電路d1，d2和反相電路d3，低通濾波器F2，F(xiàn)3和延時(shí)電路Y1，其中d1的輸入端與聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道差異信號(hào)(R-L)輸出端連接，d1的輸出端與低通濾波器F2的輸入端連接，F(xiàn)2的輸出端與延時(shí)電路Y1的輸入端連接，Y1的輸出端與低通濾波器F3的輸入端連接，F(xiàn)3的輸出端通過(guò)電位器的VR2連接跟隨電路d2的輸入端，d2的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的(R-L)信號(hào)SUR，d2的輸出端連接反相電路d3的輸入端，d3的輸出端輸出經(jīng)過(guò)低通濾波和延時(shí)的(L-R)信號(hào)SUL，d2的輸出端和d3的輸出端為所述的后環(huán)繞聲處理電路(2)的右環(huán)繞信號(hào)和左環(huán)繞信號(hào)輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻處理電路，其特征在于低通濾波器電路(3)中包括有由電阻R3，R4，電容C2，C3和運(yùn)算放大器a2構(gòu)成的二階有源低通濾波器，允許通過(guò)250Hz以下的低音頻率，低通濾波器電路(3)輸出重低音信號(hào)SB。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻處理電路，其特征在于所述的處理電路所包括的聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)可以被安排在一個(gè)殼體內(nèi)，作為獨(dú)立部件和其他音響設(shè)備配搭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，權(quán)利要求5所述的音頻處理電路，其特征在于所述的處理電路除了包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)外，還可以包括有后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)，并且同處在一個(gè)殼體內(nèi)，處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUL輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路(7)的輸出端連接殼體外的環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；處理電路的左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端和重低音信號(hào)SB輸出端，以及中置聲道信號(hào)SC輸出端連接殼體外的其他音頻功率放大器產(chǎn)品的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，權(quán)利要求5和6所述的音頻處理電路，其特征在于所述的處理電路除了包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)，后環(huán)繞聲處理電路(2)，低通濾波器電路(3)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)外，還可以包括有中置聲道音頻功率放大電路(8)，并且同處在一個(gè)殼體內(nèi)，處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUL輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路(7)的輸出端連接殼體外的環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；處理電路的中置聲道信號(hào)SC輸出端連接中置聲道音頻功率放大電路(8)的輸入端，該功率放大電路的輸出連接殼體外的中置聲道揚(yáng)聲器SP6；其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端和重低音信號(hào)SB輸出端連接殼體外的其他音頻功率放大器產(chǎn)品的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的音頻處理電路，其特征在于其中雙連電位器VRmn可以用雙刀開(kāi)關(guān)Km代替，雙刀開(kāi)關(guān)第1組選擇接點(diǎn)分別連接頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)F1的輸出端和加法電路g1的輸出端，雙刀開(kāi)關(guān)第2組選擇接點(diǎn)接地，開(kāi)關(guān)Km的雙刀接點(diǎn)分別連接g2，g4的輸入端和g3，g4的輸入端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種音頻處理電路,包括有聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1),后環(huán)繞聲處理電路(2),低通濾波器電路(3),其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L,R的輸入端,通過(guò)電位器和選擇開(kāi)關(guān)連接CD,VCD,DVD機(jī),收音機(jī)調(diào)諧器,電腦聲卡等兩個(gè)聲道音源的輸出,其左右聲道信號(hào)L′,R′輸出端是處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端,其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的輸出端是處理電路的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR,SUL輸出端;其中低通濾波器電路(3)的輸出端是處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端,信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后輸往相應(yīng)的揚(yáng)聲器SP1～SP6播放,得到模擬三維環(huán)繞立體聲場(chǎng)效果。由該處理電路組成的家庭影院,成本低廉,容易普及大眾。
文檔編號(hào)H04R5/04GK2395490SQ99240769
公開(kāi)日2000年9月6日 申請(qǐng)日期1999年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月16日
發(fā)明者林智文 申請(qǐng)人:林智文