專利名稱：具有負(fù)載匹配的音頻放大器以及用于音頻放大器的負(fù)載匹配的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將輸入信號(hào)放大成輸出信號(hào)的音頻放大器，具有輸出放大級(jí)，其中，所述輸出放大級(jí)被構(gòu)造用于作為以開關(guān)運(yùn)行方式工作的放大器將中間信號(hào)放大成輸出信號(hào)。此外，本發(fā)明還涉及一種用于音頻放大器的負(fù)載匹配的方法。
背景技術(shù)：
音頻放大器用于將輸入信號(hào)放大成輸出信號(hào)，其中，輸出信號(hào)通常通過揚(yáng)聲器以聲音的方式輻射到周圍環(huán)境中。例如，在所謂的家庭立體聲設(shè)備中，或者在用于迪斯科舞廳、電影院等等或者也用于公共建筑物、中小學(xué)、大學(xué)等等以廣播通知的擴(kuò)音設(shè)備中，音頻放大器是已知的。由通常的音頻放大通過信號(hào)技術(shù)供給的揚(yáng)聲器的數(shù)量、負(fù)載阻抗和電負(fù)載能力可以幾乎 任意地變化。為了可以為每個(gè)配置提供在總負(fù)載阻抗和所期望的輸出功率方面調(diào)諧的音頻放大器，在市場(chǎng)上通常提供具有離散分級(jí)的輸出功率的不同音頻放大器模型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種具有權(quán)利要求1的特征的音頻放大器以及一種具有權(quán)利要求 12的特征的方法。本發(fā)明的優(yōu)選的或者有利的實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求、以下說明以及附圖給出。根據(jù)本發(fā)明的音頻放大器適用于和/或被構(gòu)造用于將輸入信號(hào)放大成輸出信號(hào)。 所述音頻放大器例如可以應(yīng)用在音樂設(shè)備中，或者優(yōu)選地應(yīng)用在擴(kuò)音設(shè)備中，尤其是應(yīng)用在用于復(fù)雜區(qū)域的擴(kuò)音的公共廣播系統(tǒng)中。所述音頻放大器尤其被構(gòu)造為低歐姆的受控電壓源。所述音頻放大器的輸出信號(hào)優(yōu)選地定義為輸出給機(jī)電的聲轉(zhuǎn)換器和/或揚(yáng)聲器的信號(hào)。所述輸入信號(hào)優(yōu)選地被構(gòu)造為例如來自麥克風(fēng)或者其他音頻源的模擬信號(hào)。除其他可選部件外，音頻放大器還包括至少一個(gè)輸出放大級(jí)，所述至少一個(gè)輸出放大級(jí)適用于和/或被構(gòu)造用于將中間信號(hào)放大成輸出信號(hào)。所述中間信號(hào)尤其被構(gòu)造為基于輸入信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)。輸出放大級(jí)被實(shí)現(xiàn)為以開關(guān)運(yùn)行方式工作的放大器，尤其是放大經(jīng)脈寬調(diào)制的信號(hào)的放大器，所述經(jīng)脈寬調(diào)制的信號(hào)是基于輸入信號(hào)和/或中間信號(hào)產(chǎn)生的或者表示輸入信號(hào)和/或中間信號(hào)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)提出限幅器裝置集成到音頻放大器中，所述限幅器裝置通過編程技術(shù)和/或電路技術(shù)被構(gòu)造用于基于輸入信號(hào)產(chǎn)生中間信號(hào)，其中，中間信號(hào)的電平根據(jù)可調(diào)節(jié)的最大功率和連接到和/或可連接到音頻放大器上的負(fù)載阻抗或者——替代地——等效的參數(shù)極限始終如此地位于最大電平以下，使得輸出信號(hào)與輸入信號(hào)無關(guān)地不超過在恰好所述負(fù)載阻抗時(shí)的最大功率或者不超過等效參數(shù)極限。優(yōu)選地，所述限幅器裝置僅僅在由輸出電壓產(chǎn)生的功率由此高于經(jīng)調(diào)節(jié)的或者經(jīng)編程的輸出功率時(shí)對(duì)所述中間信號(hào)進(jìn)行限幅。在此，本發(fā)明的構(gòu)思在于，提出一種音頻放大器，其可靈活地匹配于不同的負(fù)載阻抗。通常，音頻放大器的實(shí)際可實(shí)現(xiàn)的輸出功率決定性地取決于三個(gè)因素輸出放大級(jí)的內(nèi)部運(yùn)行電壓U。、輸出放大級(jí)的最大載流能力Ip以及負(fù)載的阻抗(例如，揚(yáng)聲器的阻抗)Rm。傳統(tǒng)的音頻放大器在最低阻抗Rm時(shí)達(dá)到最大功率，在所述最低阻抗時(shí)末級(jí)恰好工作在載流能力Ip的極限上。但這相反意味著，在較高阻抗時(shí)末級(jí)在輸出功率方面不能被完全利用。放大器一尤其是放大器的電源在此情況下過大。為了克服所述缺點(diǎn)，通常提供具有離散分級(jí)的輸出功率的不同放大器模型。相反，根據(jù)本發(fā)明的音頻放大器被如此構(gòu)造，使得它可以在任意的負(fù)載阻抗下在寬的功率范圍中輸出最大的和/或所期望的或者可預(yù)給定的輸出功率一以下也統(tǒng)稱為最大輸出功率。因此，借助于本發(fā)明能夠構(gòu)造在輸出功率、尤其是最大輸出功率方面可以在寬的范圍中變化的音頻放大器。在此，例如不需要內(nèi)部供電電壓的轉(zhuǎn)換，這簡(jiǎn)化了放大器的結(jié)構(gòu)開銷。本發(fā)明不限于確定的、離散的輸出功率，優(yōu)選地，可以無級(jí)地調(diào)節(jié)輸出功率。本發(fā)明的可選有益優(yōu)點(diǎn)是-可以在寬的范圍內(nèi)將放大器的最大可達(dá)到的輸出功率輸出到每個(gè)所期望的負(fù)載阻抗中；-可以在預(yù)給定的負(fù)載功率下在寬的范圍內(nèi)自由地調(diào)節(jié)放大器的輸出功率。由此在一些情形中不需要必須提供不同功率等級(jí)的放大器，可以使放大器靈活地匹配于相應(yīng)的應(yīng)用情形。-在用于多路設(shè)備(例如，主音箱的放大器模塊)的可能的發(fā)明構(gòu)造中，可以使不同路徑的輸出功率幾乎彼此獨(dú)立地任意變化，而不必提供用于各個(gè)放大通道的不同的運(yùn)行電壓。例如，通常有意義的是，在中頻和高頻范圍上選擇比低頻路徑的功率更低的功率，因?yàn)檫@對(duì)應(yīng)于語音和音樂信號(hào)的頻率上的典型功率分布，或者因?yàn)榈鸵魮P(yáng)聲器的電負(fù)載能力通常比中音和高音揚(yáng)聲器的電負(fù)載能力高得多；-在多通道放大器的發(fā)明構(gòu)造中，可以通道式地調(diào)節(jié)到在寬的范圍中任意的負(fù)載阻抗上的任意的不同輸出功率上。實(shí)際上，在此由電源提供的功率形成所有通道的總功率的上極限；-作為所連接的揚(yáng)聲器的過載保護(hù)，可以借助于限幅器裝置——必要時(shí)暫時(shí)地或者持續(xù)地——進(jìn)行或者調(diào)節(jié)輸出功率的任意減??；-在根據(jù)本發(fā)明的放大器中，可選地不需要使用外部的限幅器以限制音頻放大器的輸出功率，因?yàn)樗龉δ苡上薹餮b置負(fù)責(zé)。在本發(fā)明的一個(gè)非常實(shí)際可行的實(shí)施方式中，限幅器裝置被構(gòu)造用于根據(jù)可調(diào)節(jié)的最大功率和連接到和/或可連接到音頻放大器上的負(fù)載阻抗將中間信號(hào)的電平限制在最大電平以下。但在輸出放大級(jí)的輸出電壓u。ut、輸出功率P。ut和負(fù)載阻抗Rm通過方程Uout = ^Pout · Rlsp連接之后，可以替代地使用輸入?yún)?shù)——輸出電壓和負(fù)載阻抗或者輸出電壓和輸出功率。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，設(shè)有控制單元，所述控制單元被構(gòu)造用于接收最大功率的值、尤其是所期望的和/或可能的最大功率的值和/或負(fù)載阻抗的值和/或最大輸出電壓的值。通過傳輸裝置將這些值輸入到控制單元中，所述傳輸裝置在一個(gè)替代方案中允許所需的值的手動(dòng)輸入?？梢岳缫阅M值或數(shù)字值的形式進(jìn)行輸入。在本發(fā)明的一個(gè)可能的替代方案或補(bǔ)充方案中，傳輸裝置被構(gòu)造用于自動(dòng)地求得施加在音頻放大器上的負(fù)載阻抗和/或輸出功率和/或輸出電壓。替代和/或補(bǔ)充手動(dòng)輸入的值，自動(dòng)地求得的值可以傳輸給控制單元并且用于限幅器裝置的控制。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，輸出放大級(jí)由僅僅一個(gè)唯一的雙極的電壓供給裝置供電和/或被構(gòu)造為D類放大器和/或具有恒定的增益。所述優(yōu)選的實(shí)施方式突出本發(fā)明的以下優(yōu)點(diǎn)可通過成本有利的電路表示音頻放大器。輸出放大級(jí)構(gòu)造為D類放大器和/或具有恒定的增益基于這樣的放大器在中間信號(hào)的輸入電平的寬的范圍上示出恒定的高效率。在本發(fā)明的一個(gè)擴(kuò)展方案中，限幅器裝置包括分析器單元和限幅器單元，其中，分析器單元基于施加的音頻載波信號(hào)和最大電平將一個(gè)限幅信號(hào)輸出給和/或反饋給限幅器單元。音頻載波信號(hào)可以被構(gòu)造為輸入信號(hào)或者已經(jīng)進(jìn)一步處理的信號(hào)。分析器單元和限幅器單元形成調(diào)節(jié)回路，其中，如此設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)，使得中間信號(hào)在小信號(hào)區(qū)域中不超過最大電平。在此，限幅器單元可以被構(gòu)造為前置放大裝置和/或衰減裝置，所述前置放大裝置的增益根據(jù)所反饋的限幅信號(hào)被調(diào)節(jié)，而所述衰減裝置基于所反饋的限幅信號(hào)衰減施加的音頻載波信號(hào)?？蛇x地，分析器單元同樣可以被構(gòu)造為限幅器組件，使得限幅器裝置以兩級(jí)實(shí)施限幅，其中，在第一級(jí)中——在限幅器單元中——控制或調(diào)節(jié)增益，并且在第二級(jí)中——在分析器單元中——控制或調(diào)節(jié)衰減。在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，限幅器裝置連接在輸出放大級(jí)前面，并且對(duì)模擬的音頻載波信號(hào)進(jìn)行分析或限幅，并且以此方式形成中間信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)替代的實(shí)施方式中，限幅器裝置通過電路技術(shù)如此集成，使得首先對(duì)音頻載波信號(hào)進(jìn)行脈寬調(diào)制并且隨后對(duì)經(jīng)脈寬調(diào)制的音頻承載信號(hào)進(jìn)行限幅并且由此形成中間信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)擴(kuò)展方案中，音頻放大器具有輸入放大器裝置，所述輸入放大器裝置被構(gòu)造用于輸入信號(hào)的調(diào)整，尤其是用于輸入阻抗和輸入電平的匹配?？蛇x地，音頻放大器還包括電平調(diào)節(jié)器裝置，用于聲強(qiáng)和/或增益的匹配。電平調(diào)節(jié)器裝置優(yōu)選被如此連接，使得其在小信號(hào)區(qū)域中作用于音頻載波信號(hào)。盡管在此僅僅根據(jù)一個(gè)輸出放大級(jí)和一個(gè)限幅器裝置對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在本發(fā)明的范圍中，音頻放大器具有多個(gè)通道，這些通道分別具有輸出放大級(jí)，這些輸出放大級(jí)分配有一個(gè)或多個(gè)限幅器裝置，其中，限幅器裝置可以通過不同的最大電平實(shí)施限幅。借助這樣的多通道音頻放大器可以實(shí)現(xiàn)在具有不同的負(fù)載阻抗的揚(yáng)聲器配置之間的混合運(yùn)行，并且以此方式從一個(gè)唯一的音頻放大器結(jié)構(gòu)出發(fā)以最大輸出功率和/或所選擇的最大輸出功率選擇性地加載不同的負(fù)載阻抗。在重新配置時(shí)，僅須調(diào)整負(fù)載阻抗或者最大輸出功率或者等效的極限參數(shù)。本發(fā)明的另一主題涉及一種用于重新配置優(yōu)選根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器的方法，其特征在于以下步驟將具有第一負(fù)載阻抗的第一揚(yáng)聲器系統(tǒng)與音頻放大器分離；將音頻放大器的最大輸出功率從第一值轉(zhuǎn)換到第二值上，并且可選地轉(zhuǎn)換
5負(fù)載阻抗；連接具有第二負(fù)載阻抗的第二揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一負(fù)載阻抗和所述第二負(fù)載阻抗被不同地構(gòu)造。


本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點(diǎn)和效果從以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述以及附圖中得出。在此示出圖1 根據(jù)本發(fā)明的音頻放大器的框圖；圖2 圖1中的音頻放大器中的分析器單元的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1以示意性框圖示出音頻放大器1，所述音頻放大器1被構(gòu)造用于將一個(gè)施加在輸入接口 2上的輸入信號(hào)放大成一個(gè)施加在輸出接口 3上的輸出信號(hào)。這樣的音頻放大器 1例如用在擴(kuò)音設(shè)備(例如，公共廣播系統(tǒng))或者音樂放大器中。如此實(shí)現(xiàn)音頻放大器1，使得可以在輸出接口 3上以可調(diào)節(jié)的最大功率輸出用于具有不同負(fù)載阻抗的揚(yáng)聲器系統(tǒng)(未示出)的輸出信號(hào)。為了匹配，手動(dòng)地調(diào)節(jié)和/或自動(dòng)地檢測(cè)負(fù)載阻抗和所期望的最大功率。取代負(fù)載阻抗_最大功率的參數(shù)組，也可以使用等效的參數(shù)組。基于參數(shù)組在內(nèi)部如此控制音頻放大器1，使得不超過在相應(yīng)的負(fù)載阻抗下的最大功率。在框圖中以實(shí)線表示出最重要的組成部分，以虛線示出音頻放大器1的可選組成部分。從輸入接口 2起，輸入信號(hào)可選地經(jīng)過其他的功能組件——以原始狀態(tài)或者以經(jīng)處理的狀態(tài)也稱作音頻載波信號(hào)——傳導(dǎo)到限幅器裝置4，所述限幅器裝置4根據(jù)控制單元5 的控制信號(hào)將音頻載波信號(hào)限幅到最大電平以上或者最大電平上，并且作為經(jīng)限幅的中間信號(hào)轉(zhuǎn)送給輸出放大級(jí)6。音頻放大器1的構(gòu)思在于，不是通過音頻放大器1的內(nèi)部供電電壓的大小而是通過在小信號(hào)區(qū)域中中間信號(hào)的限幅來確定輸出接口 3處的最大輸出電壓。如此選擇供電電壓，使得輸出放大級(jí)6可以將所期望的最大輸出功率輸出到最大所期望的負(fù)載阻抗中。如果音頻放大器1例如應(yīng)設(shè)計(jì)用于向8歐姆的負(fù)載阻抗輸出1000瓦特，則有效供電電壓必須是126. 5V，其中，實(shí)際上由于真實(shí)部件上的電壓降需要更高的電壓。如果音頻放大器1應(yīng)向低負(fù)載阻抗輸出相同的輸出功率和/或應(yīng)輸出小于最大功率的輸出功率，則在本發(fā)明的音頻放大器1中不需要改變內(nèi)部供電電壓的大小，而是通過借助于限幅器裝置4在小信號(hào)區(qū)域中對(duì)中間信號(hào)進(jìn)行限幅來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓并且因此對(duì)輸出功率的限制。在此，如此調(diào)節(jié)限幅裝置4中的削波界限(Clipgrenze)，使得輸出接口 3處可由此實(shí)現(xiàn)的最大輸出電壓與所選擇的配置輸出功率_負(fù)載阻抗相適應(yīng)。控制單元5的用于限幅器裝置4的控制信號(hào)可以被構(gòu)造為用于中間信號(hào)的最大電平的期望值或者被構(gòu)造為用于確定最大電平的參數(shù)。輸出放大級(jí)6被構(gòu)造成D類放大器。所述D類放大器以開關(guān)運(yùn)行方式工作，其中， 效率在理論上為100%，實(shí)際上由于切換與導(dǎo)通損耗達(dá)到大約90%的效率。在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，D類放大器可被劃分成三個(gè)區(qū)域，其中，第一區(qū)域包括用于中間信號(hào)的輸入端、三角信號(hào)發(fā)生器和比較器，第二區(qū)域包括開關(guān)放大級(jí)并且第三區(qū)域包括低通濾波器。在第一區(qū)域中，由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的優(yōu)選三角形式的信號(hào)由中間信號(hào)進(jìn)行調(diào)制， 其中，比較器將中間信號(hào)的電壓值與信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)的電壓值進(jìn)行比較，隨后其輸出端根據(jù)兩個(gè)信號(hào)中的哪一個(gè)恰好具有較高的電壓而接通或者關(guān)斷。因此，第一區(qū)域是脈寬調(diào)制(PWM)，其作為輸出信號(hào)提供具有與信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)相同的頻率但具有不同寬度的矩形、即脈寬的矩形信號(hào)。脈寬反映關(guān)于音頻信號(hào)的振幅和頻率的信息。在第二區(qū)域中，PWM 信號(hào)例如由晶體管增強(qiáng)，其中，晶體管完全導(dǎo)通或者關(guān)斷，所述晶體管因此或者接通或者關(guān)閉，所述電路設(shè)計(jì)的高效率的原因也在于此。在第三區(qū)域中，由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的載波信號(hào)被濾除，其中，通常使用無源的LC濾波器。由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及效率與調(diào)制的無關(guān)性，D類放大器也可以在僅僅是實(shí)際可用的運(yùn)行電壓的一部分的輸出電壓區(qū)域中運(yùn)行。此外，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于D類放大器的確定的拓?fù)洌⑶矣绕涫遣皇`于D類放大器的確定的調(diào)制方案或反饋方案。通過可由控制單元5調(diào)節(jié)或控制的限幅裝置4實(shí)現(xiàn)音頻載波信號(hào)的對(duì)稱的限幅， 從而在后面的輸出放大級(jí)6處施加限幅到最大電平上的中間信號(hào)。因?yàn)楹竺娴腄類放大器具有恒定的增益并且由于所選擇的供電電壓的大小而始終在線性區(qū)域中工作，所以整個(gè)音頻放大器1從外部觀察表現(xiàn)得如同常規(guī)的放大器，其中， 內(nèi)部供電電壓可被虛擬地、無級(jí)地調(diào)節(jié)。

在一個(gè)可能的實(shí)施方式中，限幅裝置4可以如圖1中所示的那樣由分析器單元7 和限幅器單元8構(gòu)成。從功能方面來看，分析器單元7分析施加的音頻載波信號(hào)并且向限幅器單元8輸出限幅信號(hào)，使得所述限幅器單元8可以匹配地放大或衰減音頻載波信號(hào)。可選地，分析器單元7也限制音頻載波信號(hào)的占空比(Duty Cycle)。在圖2中，以示意性電路圖示出分析器單元7的可能的實(shí)現(xiàn)方式。音頻載波信號(hào)在輸入端E處通過電阻Rl輸送給分析器單元7。電阻Rl與電阻R2—起形成分壓器。所述分壓器的共同的中點(diǎn)M作為節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接到晶體管Tl和T2的發(fā)射極上，其中，信號(hào)限幅通過兩個(gè)晶體管Tl和T2進(jìn)行。如果兩個(gè)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，則音頻載波信號(hào)的電流通過電阻Rl流到運(yùn)算放大器IC 2的負(fù)輸入端上，所述運(yùn)算放大器IC 2接虛地。因?yàn)檫\(yùn)算放大器IC 2通過R1+R2負(fù)反饋，所以限幅器的增益為OdB。限幅裝置4的工作區(qū)域由來自控制單元5的正控制電壓預(yù)給定，所述正控制電壓施加在輸入端S上。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的信號(hào)限幅，借助于運(yùn)算放大器IC 1反轉(zhuǎn)控制信號(hào)S。經(jīng)反轉(zhuǎn)的控制信號(hào)輸送給Tl的基極，未經(jīng)反轉(zhuǎn)的控制信號(hào)輸送給T2的基極。如果分壓器Rl和R2的中點(diǎn)處的音頻載波信號(hào)比控制電壓高出基極-中點(diǎn)正向電壓(Basis-Mitte-Flussspannung)，則T2導(dǎo)通。由此T2將正電壓區(qū)域中的輸入電平鉗位到控制電壓的大小加上二極管路徑上。Tl以相同的方式鉗位負(fù)電壓區(qū)域中的輸入信號(hào)。通過這種方式，通過選擇控制電壓進(jìn)行后面的輸出放大級(jí)6的控制信號(hào)的對(duì)稱的信號(hào)限幅。僅僅當(dāng)存在限幅器單元8時(shí)才需要兩個(gè)晶體管T3和T4。這些晶體管T3和T4在分析器單元7中進(jìn)行信號(hào)限幅的情況下向限幅器單元8提供控制信號(hào)。所述控制信號(hào)在靜態(tài)時(shí)為0伏，在進(jìn)行信號(hào)限幅時(shí)達(dá)到正UB,因?yàn)門4變?yōu)閷?dǎo)通。由于所述控制回路，在限幅器裝置4中不出現(xiàn)音頻信號(hào)的硬削波，而是前置的限幅器單元8相應(yīng)地減小增益直到通過分析器單元7恰好達(dá)到限幅的使用極限。作為其他的功能模塊，音頻放大器1可選地具有以下部件輸入放大裝置9負(fù)責(zé)輸入信號(hào)在阻抗和電平方面與音頻放大器1的后面的級(jí)的匹配。在此，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的放大器而言，輸入放大器是構(gòu)造用于對(duì)稱的輸入信號(hào)還是非對(duì)稱的輸入信號(hào)是不重要的。電平調(diào)節(jié)器10用于聲強(qiáng)與增益匹配。對(duì)于音頻放大器1的功能而言，電平調(diào)節(jié)器10不是必需的，并且也可以可選地取消。限幅器單元8作為可選的補(bǔ)充功能確保輸出信號(hào)的失真在所有情況下都不超過一定的百分比(例如)。如果音頻放大器1例如在達(dá)到運(yùn)行電壓極限時(shí)或者在通過分析器單元7進(jìn)行限幅時(shí)必需離開其線性區(qū)域，則限幅器單元8降低增益，使得所產(chǎn)生的輸出信號(hào)失真受限。在可替代的運(yùn)行方式中，也可能有利的是，控制單元 5在限幅器單元8中執(zhí)行整個(gè)音頻放大器1的增益匹配。 關(guān)于音頻放大器1的結(jié)構(gòu)，控制單元5可以是離散地構(gòu)造的或者是通過諸如微控制器電路的集成電路實(shí)現(xiàn)的。也可以考慮的是，控制單元5設(shè)計(jì)成外部的設(shè)備，并通過信號(hào)技術(shù)有線地或無線傳輸用于限制裝置4的控制信號(hào)。
權(quán)利要求
1.用于將輸入信號(hào)放大成輸出信號(hào)的音頻放大器(1)，具有輸出放大級(jí)(6)，其中，所述輸出放大級(jí)(6)被構(gòu)造用于作為以開關(guān)運(yùn)行方式工作的放大器將中間信號(hào)放大成所述輸出信號(hào)，其特征在于限幅器裝置，所述限幅器裝置通過編程技術(shù)和/或電路技術(shù)構(gòu)造用于基于所述輸入信號(hào)產(chǎn)生所述中間信號(hào)，其中，根據(jù)可調(diào)節(jié)的最大功率和連接到和/或可連接到所述音頻放大器上的負(fù)載阻抗或者等效參數(shù)極限，始終通過最大電平對(duì)所述中間信號(hào)的電平如此進(jìn)行限幅，使得所述輸出信號(hào)與所述輸入信號(hào)無關(guān)地不超過在所述負(fù)載阻抗下的所述最大功率或者不超過所述等效參數(shù)極限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻放大器(1)，其特征在于，所述等效參數(shù)極限被構(gòu)造為參數(shù)組輸出電壓-負(fù)載阻抗或者輸出電壓-輸出功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音頻放大器(1)，其特征在于控制單元(5)，所述控制單元被構(gòu)造用于接收所述最大功率和/或所述負(fù)載阻抗和/或所述最大輸出電壓的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音頻放大器(1)，其特征在于傳輸裝置，所述傳輸裝置被構(gòu)造用于通過測(cè)量技術(shù)求得和/或手動(dòng)地輸入在所述音頻放大器(1)上施加的負(fù)載阻抗和/或所述輸出功率和/或所述輸出電壓，以及用于向所述控制單元( 進(jìn)行傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的音頻放大器(1)，其特征在于，所述控制單元( 被構(gòu)造用于調(diào)節(jié)所述最大電平，以及控制所述限幅器裝置G)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器(1)，其特征在于，所述輸出放大級(jí) (6)由一個(gè)唯一的雙極的電壓供給裝置供電和/或所述輸出放大級(jí)被構(gòu)造為D類放大器和 /或具有恒定的增益。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器(1)，其特征在于，所述限幅器裝置 (4)具有分析器單元(7)和限幅器單元(8)，其中，所述分析器單元(7)基于施加的音頻載波信號(hào)將限幅信號(hào)輸出給和/或反饋給所述限幅器單元(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的音頻放大器(1)，其特征在于，所述限幅器單元(7)被構(gòu)造為前置放大裝置和/或衰減裝置。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器(1)，其特征在于輸入放大裝置(9)， 所述輸入放大裝置用于所述輸入信號(hào)的調(diào)整。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器(1)，其特征在于電平調(diào)節(jié)器裝置 (10)，所述電平調(diào)節(jié)器裝置用于所述音頻放大器(1)的聲強(qiáng)和/或增益匹配。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器(1)，其特征在于多個(gè)通道，其中， 每個(gè)通道都具有一個(gè)輸出放大級(jí)(6)和一個(gè)所分配的限幅器裝置G)。
12.用于重新配置根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻放大器(1)的方法，其特征在于以下步驟將具有第一負(fù)載阻抗的第一揚(yáng)聲器系統(tǒng)與所述音頻放大器(1)分離；將所述音頻放大器(1)的最大輸出功率從第一值重新配置到第二值上并且將所述第一負(fù)載阻抗重新配置到第二負(fù)載阻抗上；連接具有所述第二負(fù)載阻抗的第二揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其中，所述第一負(fù)載阻抗和所述第二負(fù)載阻抗被不同地構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將輸入信號(hào)放大成輸出信號(hào)的音頻放大器(1)，具有輸出放大級(jí)(6)，其中，所述輸出放大級(jí)(6)被構(gòu)造用于作為以開關(guān)運(yùn)行方式工作的放大器將中間信號(hào)放大成所述輸出信號(hào)，所述音頻放大器(1)還具有限幅器裝置(4)，所述限幅器裝置通過編程技術(shù)和/或電路技術(shù)構(gòu)造用于基于所述輸入信號(hào)產(chǎn)生所述中間信號(hào)，其中，根據(jù)可調(diào)節(jié)的最大功率和連接到和/或可連接到所述音頻放大器上的負(fù)載阻抗或者等效參數(shù)極限，始終通過最大電平對(duì)所述中間信號(hào)的電平如此進(jìn)行限幅，使得所述輸出信號(hào)與所述輸入信號(hào)無關(guān)地不超過在所述負(fù)載阻抗下的所述最大功率或者不超過所述等效參數(shù)極限。
文檔編號(hào)H03G7/08GK102165690SQ200980137985
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者C·格盧克, G·紹爾, J·塔弗納, J·普拉格, P·哈爾斯坦 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司