Способ распределения сигналов между громкоговорителями

Авторы патента:

H04R3/12 - для распределения сигналов между двумя и более громкоговорителями

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.

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.

Формула изобретения

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.

РИСУНКИ

Устройство для воспроизведения звука // 2040121

Устройство для локально изменяемого распределения сигнала через мощную громкоговорящую установку // 1228305

Регулятор баланса квадрофонического звуковоспроизводящего устройства // 786068

Устройство для распределения звукового сигнала // 773964

Устройство для звуковоспроизведения // 571014

Устройство для распределения сигналов между громкоговорителями // 488365

Патент 307536 // 307536

Способ и система для выравнивания громкоговорителя в комнате // 2421936

Изобретение относится к области аудио- и звуковоспроизведения, в частности к способам и системам для выравнивания частотных характеристик громкоговорителя в комнате с целью его адаптации

Акустическая система // 2554273

Изобретение относится к акустической технике. Акустическая система содержит низкочастотный, высокочастотный и среднечастотный излучатели, входы системы предназначены для подключения усилителя, конденсаторы с первого по шестнадцатый, сопротивления с первого по шестое и индуктивность. Первый вывод низкочастотного излучателя через соединенные параллельно индуктивность и третий конденсатор соединен с положительным входом системы, второй вывод низкочастотного излучателя соединен с отрицательным входом системы. Параллельно низкочастотному излучателю подключены соединенные последовательно первый и второй конденсаторы, соединенные последовательно пятое сопротивление и тринадцатый конденсатор, а также двенадцатый конденсатор. Первый вывод высокочастотного излучателя через пятнадцатый конденсатор соединен с положительным входом системы, второй вывод высокочастотного излучателя соединен с отрицательным входом системы, первый вывод среднечастотного излучателя через шестое сопротивление соединен с положительным входом системы, второй вывод среднечастотного излучателя соединен с отрицательным входом системы, параллельно среднечастотному излучателю подключен четырнадцатый конденсатор. Технический результат - повышение качества звучания. 2 ил.

Транспортное средство с громкоговорителями боковой стенки // 2572640

Изобретение относится к акустике и предназначено для установки внутри транспортных средств. Транспортное средство содержит боковую стенку, потолок и компоновку громкоговорителей. При этом компоновка громкоговорителей расположена в или на боковой стенке и выполнена таким образом, что основное направление излучения звука компоновки громкоговорителей направлено на потолок. Транспортное средство содержит аудиопроцессор, при этом разные громкоговорители из множества громкоговорителей расположены на разных высотах боковой стенки. Аудиопроцессор выполнен с возможностью предоставления второму громкоговорителю аудиосигнала с задержкой. При этом второй громкоговоритель расположен ближе к потолку, чем первый громкоговоритель. На потолке транспортного средства выполнен отражатель, а направление излучения части громкоговорителей направлено на сиденья транспортного средства. Технический результат - улучшение восприятия звука пользователями. 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Акустическая система и способ ее работы // 2575883

Группа изобретений относится к акустике, в частности к акустическим системам. Система содержит первый и второй параметрические громкоговорители, схему управления. Управляющая схема принимает аудиосигнал и содержит первую схему возбуждения, генерирующую первый сигнал возбуждения для первого динамика в ответ на первую фильтрацию аудиосигнала с первой полосой пропускания. Вторая схема возбуждения генерирует второй сигнал возбуждения для второго динамика в ответ на вторую фильтрацию, имеющую вторую полосу пропускания. При этом первый фильтр является фильтром высокой частоты, а второй фильтр - фильтром низкой частоты. Схема также содержит элемент задержки второго сигнала возбуждения. Звук от второго динамика направленно излучается с направленной диаграммой излучения, имеющей провал по направлению к положению для прослушивания. Устройство также содержит средство пользовательского ввода величины направления, схему оценки направления и контроллер для коррекции диаграммы направленности. Угол между направлением от положения для прослушивания к первому громкоговорителю и направлением от положения для прослушивания ко второму динамику составляет не менее 60 градусов. Технический результат - точное и высокореалистичное звуковоспроизведение. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ и устройство для конфигурации и управления микшера для аудиосистемы с использованием беспроводной системы док-станции // 2606243

Изобретение относится к акустике, в частности к средствам смешивания сигналов. Система содержит средства микширования аудиосигналов, встроенные в несколько док-станций. Каждая док-станция включает в себя контроллер, оценивающий состояние микшера, соответствующего другой док-станции в системе, элемент памяти, модуль коммуникации для соединения с устройством пользователя и аудиосистемой. Контроллер активирует свой микшер, когда активированный микшер, соответствующий другому хосту док-станции в системе, не обнаружен. Когда соответствующий микшер контроллера активирован, контроллер в одной док-станции заставляет свой соответствующий микшер соединиться со звуковой аудиосистемой для подачи в нее входного сигнала от портативных устройств. Каждая док-станция включает в себя элементы для создания виртуального присутствия, отдельные для каждого из подключенных к док-станции портативных устройств. При этом блок управления выполнен с возможностью контроля процесса отсоединения пользователей от хост-станции, переноса процесса микширования на другую хост-машину, если все пользователи отсоединены, и перехода в режим экономии электропитания. Технический результат – повышение эффективности энергопотребления. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.