專利名稱：無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，屬于音響中電路的改進(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)專利費(fèi)的集成電路去解碼，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Q Sound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)用新型申請(qǐng)人曾經(jīng)在專利申請(qǐng)?zhí)?9117222.1和申請(qǐng)?zhí)?9240769.9中提出一種兼容性較強(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。由于環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器的音箱應(yīng)安排在聆聽(tīng)者的耳朵后方，往往由前方引向后方環(huán)繞音箱的電線是令人難以安排的。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，除了兼容性較強(qiáng)以外，更可以不用把電線由前方引向后方環(huán)繞音箱，利用無(wú)線電或紅外線傳遞環(huán)繞信號(hào)到后方的環(huán)繞音箱。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到一種無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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)，無(wú)線發(fā)射電路(ST)，無(wú)線接收電路(SR)，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)，其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接無(wú)線發(fā)射電路(ST)的輸入端，無(wú)線發(fā)射電路(ST)發(fā)射載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)，無(wú)線接收電路(SR)接收載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)后，輸出后環(huán)繞聲信號(hào)SUR，無(wú)線接收電路(SR)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的輸入端，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)輸出端連接后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L，R輸入端是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的輸入端，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′輸出端是無(wú)線環(huán)繞音頻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；其中低通濾波器電路(3)的輸出端是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端，處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端，重低音信號(hào)SB輸出端，中置聲道輸出信號(hào)SC輸出端分別連接到4個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入端，通過(guò)功率放大電路推動(dòng)相應(yīng)聲道的揚(yáng)聲器。
無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路中的聲場(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(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。
這里，無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)是采用已知技術(shù)的小功率短距離無(wú)線通信中的發(fā)射和接收電路。本實(shí)施例中的無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)是采用無(wú)線電FM頻道的發(fā)射和接收電路，無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)也可以采用紅外線的傳輸方式，除了功耗較大和價(jià)格稍貴外，優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)對(duì)其他無(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生干擾。
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。
所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路連同音量調(diào)節(jié)電位器VR2，VR3，VR4，除了無(wú)線接收電路(SR)和后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)外，作為獨(dú)立裝置和其他音響設(shè)備配搭連接。
所述的無(wú)線接收電路(SR)，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)和與其放大電路的輸出連接的后環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP5被安排在一個(gè)音箱殼體內(nèi)，揚(yáng)聲器SP4被安排在另外一個(gè)音箱殼體內(nèi)，由導(dǎo)線從放大電路(4)的輸出端連接到另外一個(gè)音箱殼體內(nèi)的揚(yáng)聲器SP4，這2個(gè)音箱，作為獨(dú)立部件被放置在聆聽(tīng)者的后兩旁。
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是本實(shí)用新型無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的應(yīng)用原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的部分電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路中的無(wú)線發(fā)射電路(ST)采用無(wú)線電FM頻道的電路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路中的無(wú)線接收電路(SR)采用無(wú)線電FM頻道的電路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路中的無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)采用紅外線發(fā)射和接收的原理框圖。
圖1所描述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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)，無(wú)線發(fā)射電路(ST)，無(wú)線接收電路(SR)，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)，其特征在于其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接無(wú)線發(fā)射電路(ST)的輸入端，無(wú)線發(fā)射電路(ST)發(fā)射載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)，無(wú)線接收電路(SR)接收載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)后，輸出后環(huán)繞聲信號(hào)SUR，無(wú)線接收電路(SR)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的輸入端，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)輸出端連接后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L，R輸入端是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的輸入端，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，錄像機(jī)，電腦等兩個(gè)聲道音源的輸出，其左右聲道信號(hào)L′，R′輸出端是無(wú)線環(huán)繞音頻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(5)，(6)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，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；其中低通濾波器電路(3)的輸出端是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端，連接重低音功率放大電路(7)的輸入端。處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端，重低音信號(hào)SB輸出端，中置聲道輸出信號(hào)SC輸出端分別連接到4個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入端，通過(guò)功率放大電路推動(dòng)相應(yīng)聲道的揚(yáng)聲器。
處理電路的輸出連接到5個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入，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(5)，(6)的輸入端，該功率放大電路的輸出連接前左右聲道揚(yáng)聲器SP1，SP2，可得到近似3維環(huán)繞立體聲場(chǎng)的效果；無(wú)線接收電路(SR)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的輸入端，該功率放大電路(4)的輸出連接后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP5，SP4，由于SUL和SUR信號(hào)相位相差180度，所以由SUR輸出端連接1個(gè)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的輸入端，該功率放大電路的輸出連接環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5，其中SP5反相接向放大電路(4)的輸出端，播出相當(dāng)于SUL信號(hào)。后左右環(huán)繞聲信號(hào)SUL，SUR使聆聽(tīng)者明顯感覺(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)電位器VR3連接重低音功率放大電路(7)的輸入端，該功率放大電路的輸出連接重低音揚(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)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連接中置聲道揚(yáng)聲器SP6。
圖2所描述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路中，其聲場(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(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sina＝[(L-R)/(L+R)]·sinb推導(dǎo)出有關(guān)聲像擴(kuò)展的公式是sina″＝[(1+k)/(1-k)]·sina，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兩邊。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。
本電路中的后環(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。
在本實(shí)施方案中，播出的SUL信號(hào)是因?yàn)橛蓳P(yáng)聲器SP5反相接向后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的輸出端而得到，所以沒(méi)有直接用到后環(huán)繞聲處理電路(2)的左環(huán)繞信號(hào)SUL輸出。
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。
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。
圖2中的低通濾波器電路(3)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。本電路包括有運(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C3和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。
本電路中的無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)是采用已知技術(shù)的小功率短距離無(wú)線通信中的發(fā)射和接收電路。
圖3所描述本實(shí)施例中的無(wú)線發(fā)射電路(ST)是采用無(wú)線電FM頻道的發(fā)射電路。其中IC1是采用了市場(chǎng)容易購(gòu)買到的調(diào)頻無(wú)線電發(fā)射專用集成電路，發(fā)射電路(ST)由IC1和電容C5～C17，電阻R5～R8，電感L1，L2，2極管D1，穩(wěn)壓集成電路IC2組成，由后環(huán)繞聲處理電路(2)輸出的信號(hào)SUR經(jīng)過(guò)電容C5和電阻R5，R6，電容C6輸向IC1的接腳18，IC1的接腳7輸出的無(wú)線電射頻信號(hào)經(jīng)C9由天線AT1發(fā)射出去。天線AT1是拉桿天線或一條長(zhǎng)20CM的電線；由圖2中電位器VR2調(diào)節(jié)給IC1的SUR信號(hào)大小，生產(chǎn)時(shí)調(diào)好后就不用再調(diào)。
圖4所描述的接收電路(SR)是由市場(chǎng)上容易購(gòu)買到的調(diào)頻無(wú)線電接收專用集成電路IC3和電容C18～C29，電阻R9～R14，電感L3，L4，電位器VR5，LED發(fā)光2極管D2，D3，晶振JT組成。經(jīng)天線AT2接收的調(diào)頻無(wú)線電信號(hào)通過(guò)C24輸入到IC3的接腳12，由IC3的接腳14輸出的SUR信號(hào)經(jīng)C26，R12，電位器VR5輸入到后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)輸入端，功率放大電路(4)輸出經(jīng)功率放大后的后環(huán)繞聲道SUR信號(hào)，分別推動(dòng)揚(yáng)聲器SP4，SP5；電位器VR5調(diào)節(jié)后環(huán)繞聲道音量大小，天線AT2是拉桿天線或一條長(zhǎng)20CM的電線。
發(fā)射電路(ST)和接收電路(SR)的調(diào)節(jié)是這樣的，安裝好后接通電源，輸入的測(cè)試音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)C5和R5等輸送給IC1，調(diào)節(jié)發(fā)射電路(ST)的L1，使發(fā)射頻率被調(diào)節(jié)在晶振JT的諧振頻率附近，沒(méi)有電臺(tái)播音的位置；調(diào)節(jié)發(fā)射電路(ST)的L1，L2和接收電路(SR)的L4，使揚(yáng)聲器SP4，SP5的″沙沙″聲消失，D2燈由亮轉(zhuǎn)息滅為止；調(diào)節(jié)測(cè)試音頻信號(hào)電平符合要求，再調(diào)L2，L4使音質(zhì)最好調(diào)節(jié)電位器VR2，使輸入到IC1的SUR信號(hào)電平同樣符合要求調(diào)頻無(wú)線電中發(fā)射或接收用的專用集成電路及外圍元件，由于大量使用，價(jià)格便宜，技術(shù)成熟。無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)也可以采用紅外線的傳輸方式。該種專用集成電路通常是供給卡拉OK紅外無(wú)線麥克風(fēng)或聽(tīng)電視拌音紅外無(wú)線耳機(jī)等產(chǎn)品的電路使用，同樣傳輸距離時(shí)其紅外發(fā)射電路的功耗較無(wú)線電大。由于紅外線傳輸音頻的產(chǎn)品不如無(wú)線電產(chǎn)品生產(chǎn)量大，因此其集成電路價(jià)格稍貴。用紅外線的傳輸方式的缺點(diǎn)是功耗較大和價(jià)格稍貴，優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)對(duì)其他無(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生干擾。
圖5描述紅外線的傳輸方式，其中模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)的變換器(A/D)接受從后環(huán)繞聲處理電路(2)輸入的模擬信號(hào)SUR，將其變換成數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)從(A/D)輸出，并經(jīng)由放大器a3和電阻R16，3極管TR2推動(dòng)紅外發(fā)光2極管D4，D5，D6；紅外線發(fā)光2極管D4，D5，D6發(fā)出的紅外線由紅外線接收2極管D7接收，將其數(shù)字信號(hào)輸往數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)的變換器(D/A)，變換器(D/A)輸出還原后的SUR信號(hào)，該SUR信號(hào)經(jīng)電位器VR6調(diào)節(jié)音量后被連接到后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)輸入端，再經(jīng)功率放大電路(4)放大后分別推動(dòng)揚(yáng)聲器SP4，SP5。
本實(shí)用新型的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路連同音量調(diào)節(jié)電位器VR2，VR3，VR4，除了無(wú)線接收電路(SR)和后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)外，作為獨(dú)立裝置或設(shè)計(jì)和其他音響設(shè)備配搭連接。
無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路中的無(wú)線接收電路(SR)，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)和與其放大電路的輸出連接的后環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4被安排在一個(gè)音箱殼體內(nèi)，揚(yáng)聲器SP5被安排在另外一個(gè)音箱殼體內(nèi)，由導(dǎo)線從放大電路(4)的輸出端連接到另外一個(gè)音箱殼體內(nèi)的揚(yáng)聲器SP5，這2個(gè)音箱，作為獨(dú)立部件被放置在聆聽(tīng)者的后兩旁。
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。中置聲道揚(yáng)聲器SP6的作用是把電影里的對(duì)話定位在銀幕處，而且本處理電路的中置聲音過(guò)大時(shí)會(huì)影響聲場(chǎng)左右的定位，如果廳房?jī)?nèi)空間不大，中置聲道揚(yáng)聲器SP6一般可以不用，或把音量調(diào)到最小。環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4的音箱應(yīng)被安排在聆聽(tīng)者的耳朵后右方，揚(yáng)聲器SP5的音箱在其后左方，并且位置都高于耳朵較好。
本實(shí)用新型使用時(shí)是把無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的輸入端，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，電腦等兩個(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，打開(kāi)后環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器音箱的電源開(kāi)關(guān)Kb，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在個(gè)別軟件的電影對(duì)話聲音小時(shí)才用，平時(shí)，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)用新型無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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，后環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器的音箱布置容易。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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)，無(wú)線發(fā)射電路(ST)，無(wú)線接收電路(SR)，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)，其特征在于其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接無(wú)線發(fā)射電路(ST)的輸入端，無(wú)線發(fā)射電路(ST)發(fā)射載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)，無(wú)線接收電路(SR)接收載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)后，輸出后環(huán)繞聲信號(hào)SUR，無(wú)線接收電路(SR)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的輸入端，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)輸出端連接后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4，SP5；其中聲場(chǎng)擴(kuò)展電路(1)的左右聲道信號(hào)L，R輸入端是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的輸入端，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′輸出端是無(wú)線環(huán)繞音頻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；其中低通濾波器電路(3)的輸出端是無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路的重低音信號(hào)SB輸出端，處理電路的前左右聲道信號(hào)輸出端，重低音信號(hào)SB輸出端，中置聲道輸出信號(hào)SC輸出端分別連接到4個(gè)聲道音頻功率放大電路的輸入端，通過(guò)功率放大電路推動(dòng)相應(yīng)聲道的揚(yáng)聲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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(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1所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，其特征在于無(wú)線發(fā)射電路(ST)和無(wú)線接收電路(SR)是采用已知技術(shù)的小功率短距離無(wú)線通信中的發(fā)射和接收電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，其特征在于所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，除了無(wú)線接收電路(SR)和后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)外，作為獨(dú)立裝置和其他音響設(shè)備配搭連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路，其特征在于所述的無(wú)線接收電路(SR)，后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)和與其放大電路的輸出連接的后環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP5被安排在一個(gè)音箱殼體內(nèi)，揚(yáng)聲器SP4被安排在另外一個(gè)音箱殼體內(nèi)，由導(dǎo)線從放大電路(4)的輸出端連接到另外一個(gè)音箱殼體內(nèi)的揚(yáng)聲器SP4，這2個(gè)音箱，作為獨(dú)立部件被放置在聆聽(tīng)者的后兩旁。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線環(huán)繞音頻處理電路,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),無(wú)線發(fā)射電路(ST),無(wú)線接收電路(SR),后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4),其中后環(huán)繞聲處理電路(2)的后環(huán)繞聲信號(hào)SUR輸出端連接無(wú)線發(fā)射電路(ST)的輸入端,無(wú)線發(fā)射電路(ST)發(fā)射載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào),無(wú)線接收電路(SR)接收載有環(huán)繞聲信號(hào)SUR的超高頻信號(hào)后,輸出后環(huán)繞聲信號(hào)SUR,該輸出信號(hào)SUR經(jīng)過(guò)后環(huán)繞聲道音頻功率放大電路(4)的放大后推動(dòng)后左右環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器SP4;SP5;由該無(wú)線環(huán)繞處理電路組成的家庭影院,成本低廉,后環(huán)繞聲道揚(yáng)聲器的音箱布置容易。
文檔編號(hào)H04R5/00GK2406435SQ9924089
公開(kāi)日2000年11月15日 申請(qǐng)日期1999年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月30日
發(fā)明者林智文 申請(qǐng)人:林智文