СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ МЕЖДУ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯМИ Российский патент 2004 года по МПК H04R3/12 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в звуковоспроизводящей аппаратуре, бытовой и профессиональной.

Известен самый распространенный способ разделения сигналов между громкоговорителями, когда, после усилителя, сигналы подают через пассивные фильтры на низкочастотный (НЧ), среднечастотный (СЧ) и высокочастотный (ВЧ) громкоговорители. [1] При этом в громкоговорителях возникают нелинейные искажения, вызванные интерактивностью громкоговорителей вблизи точки разделения. Кроме того, в пассивных компонентах фильтров неизбежны потери мощности.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату является способ двухполосного усиления [2], при котором исключаются нелинейные искажения, вызванные интерактивностью громкоговорителей вблизи точки разделения. Сигналы после разделения на активном фильтре на НЧ/СЧ и ВЧ подают на разные усилители. После этого сигналы подают на НЧ/СЧ громкоговоритель и ВЧ громкоговоритель. Совмещение сигналов НЧ и СЧ на одном НЧ/СЧ громкоговорителе делает его широкополосным, что неизбежно приводит к появлению интермодуляционных искажений в сигнале. [2].

Задачей предлагаемого технического решения является создания способа распределения сигналов между громкоговорителями, при котором исключаются интермодуляционные искажения и нелинейные искажения, вызванные интерактивностью громкоговорителей вблизи точки разделения.

Поставленная задача решается за счет способа распределения сигналов между громкоговорителями, при котором входной сигнал разделяют в активном фильтре, усиливают и подают на громкоговорители, при этом входной звуковой сигнал (30-20000 Гц) в активном фильтре разделяют на низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный сигналы, низкочастотный и высокочастотный сигналы суммируют, среднечастотный сигнал и суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал усиливают на двух усилителях, после чего среднечастотный сигнал подают на СЧ громкоговоритель, а суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал через пассивные НЧ и ВЧ фильтры подают на НЧ и ВЧ громкоговорители.

Разнос подаваемых на пассивные фильтры частот в декаду позволяет произвести подавление сигнала другого диапазона не менее 20 дБ даже при применении фильтров первого порядка.

Таким образом, предлагаемый способ распределения сигналов между громкоговорителями, по сравнению с известными, обеспечивает снижение нелинейных и интермодуляционных искажений.

Использование предлагаемого технического решения в звуковоспроизводящей аппаратуре позволяет улучшить качество звука, особенно в среднечастотном диапазоне, в котором чувствительность слуха максимальна.[3].

Сущность предлагаемого технического решения поясняет фиг.1, на которой приведена блок-схема распределения сигналов между громкоговорителями, где 1 - активный фильтр нижних частот, 2 - активный фильтр нижних частот, 3 - фильтр дополнительной функции, 4 - фильтр дополнительной функции, 5 - сумматор нижних частот (НЧ) и верхних частот (ВЧ), 6 - усилитель, 7 - усилитель, 8 - громкоговоритель средних частот (СЧ), 9 -пассивный фильтр нижних частот (НЧ), 10 - громкоговоритель нижних частот (НЧ), 11 - пассивный фильтр верхних частот (ВЧ), 12 - громкоговоритель верхних частот (ВЧ), 13 - блок активного фильтра верхних частот, 14 - блок активного фильтра средних частот, а - первый вход фильтра дополнительной функции 3, b - второй вход фильтра дополнительной функции 3, с - первый вход фильтра дополнительной функции 4, d - второй вход фильтра дополнительной функции 4, е - первый вход сумматора 5, g - второй вход сумматора 5.

Блок схему для осуществления предлагаемого способа соединяют следующим образом. Выход активного фильтра нижних частот 1 соединяют со входом b фильтра дополнительной функции 3 и составляют блок активного фильтра верхних частот 13, выход которого соединяют со входом g сумматора 5. Выход активного фильтра нижних частот 2 соединяют со входом d фильтра дополнительной функции 4 и составляют блок активного фильтра средних частот 14, выход которого соединяют со входом усилителя 6, выход которого присоединяют к громкоговорителю средних частот 8. Выход активного фильтра нижних частот 2 присоединяют ко входу е сумматора 5, выход которого присоединяют ко входу усилителя 7. Выход усилителя 7 через пассивный фильтр нижних частот 9 присоединяют к громкоговорителю НЧ 10, а через пассивный фильтр верхних частот (ВЧ) 11, присоединяют к громкоговорителю верхних частот (ВЧ) 12.

Способ осуществляют следующим образом. Входной звуковой сигнал (30-20000 Гц) подают на вход блока активного фильтра верхних частот 13, где разделяют сигнал и подают одновременно на активный фильтр нижних частот 1 и на вход а фильтра дополнительной функции 3. С выхода активного фильтра нижних частот 1, сигнал (30-3000 Гц) подают на вход b фильтра дополнительной функции 3 блока активного фильтра верхних частот 13, с выхода которого сигнал ВЧ (3000-20000 Гц) подают на вход g сумматора 5. С выхода активного фильтра нижних частот 2 сигнал НЧ (30-300 Гц) подают на вход d фильтра дополнительной функции 4, с выхода которого сигнал СЧ (300-3000 Гц) подают на вход усилителя 6, а с него на СЧ громкоговоритель 8, что улучшает качество звука в среднечастотном диапазоне. С выхода активного фильтра нижних частот 2 сигнал НЧ (30-300 Гц) подают на вход е сумматора 5, с выхода которого суммарный сигнал НЧ и ВЧ с разносом частот в декаду (300-3000 Гц) подают на вход усилителя 7, выходной сигнал которого разделяют пассивными фильтрами НЧ 9 и ВЧ 11 и подают соответственно на НЧ громкоговоритель 10 и ВЧ громкоговоритель 12, при этом обеспечивают снижение нелинейных и интермодуляционных искажений.

Источники информации

1. Журнал "Звукорежиссер", №6, 2000 г., стр. 37.

2. Журнал "Звукорежиссер", №6, 2000 г., стр. 5-6.

3. Журнал "Звукорежиссер". №9, 2001 г., стр. 3-9.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в звуковоспроизводящей аппаратуре, бытовой и профессиональной. Предложен способ распределения сигналов между громкоговорителями, при котором исключаются интермодуляционные искажения и нелинейные искажения, вызванные интерактивностью громкоговорителей вблизи точки разделения. Для этого входной звуковой сигнал 30-20000 Гц в активных фильтрах разделяют на низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный сигналы, низкочастотный и высокочастотный сигналы суммируют, среднечастотный сигнал и суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал усиливают на двух усилителях, после чего среднечастотный сигнал подают на СЧ громкоговоритель, а суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал через пассивные НЧ и ВЧ фильтры подают на НЧ и ВЧ громкоговорители. Разнос подаваемых на пассивные фильтры частот в декаду позволяет произвести подавление сигнала другого диапазона не менее 20 дБ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ распределения сигналов между громкоговорителями, при котором входной сигнал 30-20000 Гц разделяют в активных фильтрах на низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный сигналы, усиливают и подают на громкоговорители, отличающийся тем, что низкочастотный и высокочастотный сигналы суммируют, среднечастотный сигнал и суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал усиливают на двух усилителях, после чего среднечастотный сигнал подают на громкоговоритель для воспроизведения средних частот, а суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал через пассивные фильтры нижних и верхних частот подают на громкоговорители для воспроизведения низких и высоких частот.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммированный низкочастотный с высокочастотным сигнал подают на усилитель с разносом частот в декаду 300-3000 Гц.