專(zhuān)利名稱(chēng)：音頻電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)利用了壓電變換機(jī)構(gòu)或靜電變換機(jī)構(gòu)的電容式揚(yáng) 聲器的音頻電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，利用了壓電變換機(jī)構(gòu)或靜電變換機(jī)構(gòu)的電容式揚(yáng)聲器，例 如壓電揚(yáng)聲器、電容揚(yáng)聲器、以及使用壓電致動(dòng)器的平板揚(yáng)聲器等的電導(dǎo) 或電納會(huì)隨著輸入信號(hào)的頻率升高而增大。圖ll示出了電容性揚(yáng)聲器的 電導(dǎo)及電納的頻率特性的例子。此外，圖11的曲線1示出了電容式揚(yáng)聲
器的電導(dǎo)特性，圖11的曲線2示出了電容式揚(yáng)聲器的電納特性。
因此，在用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路中，在與再現(xiàn)的聲音或樂(lè) 曲對(duì)應(yīng)的信號(hào)(以下，稱(chēng)為音頻信號(hào))頻帶內(nèi)，需要對(duì)頻率高的信號(hào)分量 (以下稱(chēng)為高頻分量)提供大電流。因此，存在用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的 音頻電路、具備該音頻電路以及電容式揚(yáng)聲器的電容式揚(yáng)聲器系統(tǒng)、或者 具備該電容式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的電子裝置的消耗功率將增大的問(wèn)題。并且，通 過(guò)基于含有大量高頻分量的音頻信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)放 大器效率低下或被損壞。
因此，在以往的音頻電路中，通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)放大器 或者驅(qū)動(dòng)放大器的輸入側(cè)安置使用電容、電阻、繞組等無(wú)源元件或晶體管 等有源元件來(lái)構(gòu)成的低通濾波器或帶通濾波器，對(duì)電容式揚(yáng)聲器的高頻分 量的輸入進(jìn)行衰減。
圖12是示出了以往的音頻電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖12所示，在以往的音頻電路中，包括信號(hào)發(fā)生源3，從記錄介 質(zhì)等中讀出音頻信號(hào)；作為各種音響效果處理電路的DSP (Digital Signal Processor,數(shù)字信號(hào)處理器)4，針對(duì)從信號(hào)發(fā)生源3輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行
處理，作為解調(diào)電路或譯碼電路以及將補(bǔ)償(equalizer)或音頻信號(hào)壓縮 到規(guī)定電平以?xún)?nèi)的限幅器等來(lái)進(jìn)行工作；D/A轉(zhuǎn)換器(D/A converter)， 將數(shù)字信號(hào)的DSP 4的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；第一濾波器6，對(duì)從 D/A轉(zhuǎn)換器5輸出的音頻信號(hào)的高頻分量進(jìn)行衰減；驅(qū)動(dòng)放大器 (Amplifier) 7，包括前置放大器等，用于根據(jù)第一濾波器6的輸出信號(hào)來(lái) 驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器；第二濾波器8，用于衰減從驅(qū)動(dòng)放大器7輸出的信號(hào) 的高頻分量或者屏蔽高頻噪聲；以及電容式揚(yáng)聲器9，根據(jù)從第二濾波器 8提供的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)聲音或樂(lè)曲。第一濾波器6以及第二揚(yáng)聲器8使用了 低通濾波器或者帶通濾波器。
此外，例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載了用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng) 聲器(壓電揚(yáng)聲器)的電路。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)昭59-146296號(hào)公報(bào)； 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)2002-369290號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本說(shuō)明書(shū)中引用了上述專(zhuān)利文獻(xiàn)的記載內(nèi)容。以下是對(duì)本發(fā)明涉及的 以往技術(shù)的分析。
在上述以往的音頻電路中，在確定針對(duì)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)放大器的輸入側(cè)的 低通濾波器或帶通濾波器(第一濾波器)的截止頻率或高頻分量的衰減量 時(shí)，將輸入音頻單音(audiotone)的情況設(shè)為最差條件。
但是，在設(shè)為上述條件時(shí)，針對(duì)通常的音頻信號(hào)來(lái)說(shuō)，會(huì)對(duì)低通濾波 器或帶通濾波器的衰減量或者截止頻率產(chǎn)生過(guò)大的作用，從而妨礙忠實(shí)地 進(jìn)行高音再現(xiàn)。
例如，根據(jù)電容式揚(yáng)聲器及其驅(qū)動(dòng)放大器的規(guī)格，在輸入信號(hào)的最大 允許值具有圖13的IO所示的頻率特性時(shí)，第一濾波器6將截止頻率設(shè)在 lkHz，并需要進(jìn)行設(shè)計(jì)以使得對(duì)于音頻單音信號(hào)來(lái)說(shuō)在10kHz時(shí)具有-12dB的衰減量。此外，圖13的縱軸以對(duì)音頻信號(hào)的電壓進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的 電壓值來(lái)表示(以下，標(biāo)準(zhǔn)化的電壓值以dB為單位)。
另一方面，音頻信號(hào)通過(guò)圖12所示的DSP具有的限幅功能等被限
制，如圖14的曲線11所示，使得最大振幅值以標(biāo)準(zhǔn)化的電壓值表示在
0dB以下。并且，如圖15的曲線12所示，音頻信號(hào)一般隨著頻率變高而 信號(hào)振幅減小。
上述的標(biāo)準(zhǔn)的音頻信號(hào)不需要將上述截止頻率設(shè)為lkHz并且10kHz 下的衰減量為-12bB的濾波器。當(dāng)插入所述濾波器時(shí)，如圖15的曲線13 所示，高頻分量大幅衰減，高音的音質(zhì)惡化。
本發(fā)明為了解決上述以往技術(shù)具有的問(wèn)題，目的在于提供一種抑制高 音的音質(zhì)惡化，并防止電容式揚(yáng)聲器及其驅(qū)動(dòng)放大器中流過(guò)過(guò)大電流的音 頻電路。
本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)上述目的的音頻電路具有以下特征。即，第一方式 提供了一種用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng) 放大器，用于在所述電容式揚(yáng)聲器中提供對(duì)應(yīng)于信號(hào)的功率；加權(quán)電路， 針對(duì)輸入所述驅(qū)動(dòng)放大器的信號(hào)，與該信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)， 并輸出所述加權(quán)后的信號(hào)；以及信號(hào)電壓限制壓縮電路，在所述加權(quán)電路 的輸出信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值電壓時(shí)，根據(jù)所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)與 所述閾值電壓的電壓差，以規(guī)定的壓縮比率來(lái)壓縮輸入所述驅(qū)動(dòng)放大器的 信號(hào)。
并且，第二方式提供了一種用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路，其特 征在于，包括驅(qū)動(dòng)放大器，用于在所述電容式揚(yáng)聲器中提供與再生的信 號(hào)對(duì)應(yīng)的功率；加權(quán)電路，針對(duì)從所述驅(qū)動(dòng)放大器輸出的信號(hào)，與該信號(hào) 的頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，并輸出所述加權(quán)后的信號(hào)；以及信號(hào)電壓限
制壓縮電路，在所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值電壓時(shí)，根 據(jù)所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)與所述閾值電壓的電壓差，以規(guī)定的壓縮比率 來(lái)壓縮從所述驅(qū)動(dòng)放大器輸出的信號(hào)。
在第一、第二方式中，所述信號(hào)電壓限制壓縮電路能夠執(zhí)行限幅器、
壓縮器或者高音限制器(De-esser)的工作。
或者，第三方式提供了一種用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路，包 括驅(qū)動(dòng)放大器，用于在所述電容式揚(yáng)聲器中提供與再生的信號(hào)對(duì)應(yīng)的功 率；以及信號(hào)電壓限制壓縮電路，在所述電容式揚(yáng)聲器再生的信號(hào)中，使
小于規(guī)定頻率的信號(hào)分量以其原有的振幅通過(guò)，并以規(guī)定的壓縮比率來(lái)壓 縮大于所述頻率的信號(hào)分量。
在第三方式中，音頻電路優(yōu)選具有以下電路第一加權(quán)電路，進(jìn)行與 所述電容式揚(yáng)聲器再現(xiàn)的信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)的加權(quán)，并將該加權(quán)后的信 號(hào)提供給所述信號(hào)電壓限制電路；以及第二加權(quán)電路，針對(duì)所述信號(hào)電壓 限制壓縮電路的輸出信號(hào)進(jìn)行具有與所述第一加權(quán)電路相反的特性的加 權(quán)，并將該加權(quán)后的信號(hào)提供給所述驅(qū)動(dòng)放大器。
第四方式提供了一種具有電容式揚(yáng)聲器和所述音頻電路的電容式揚(yáng)聲 器系統(tǒng)或者音頻電路。
在上述結(jié)構(gòu)的音頻電路中，即使在輸入了含有大量高頻分量的信號(hào) 時(shí)，也能夠由信號(hào)電壓限制電路以規(guī)定的比率進(jìn)行壓縮，并能夠防止在電 容式揚(yáng)聲器及其驅(qū)動(dòng)放大器中流過(guò)過(guò)大的電流。并且，在本發(fā)明中，將過(guò) 高的高頻分量的信號(hào)振幅壓縮到規(guī)定的電壓以下，不會(huì)使高頻分量過(guò)度衰 減。
(發(fā)明效果)
根據(jù)本發(fā)明，可以防止電容式揚(yáng)聲器及其驅(qū)動(dòng)放大器中流過(guò)過(guò)大的電 流。并且，由于不會(huì)使高頻分量過(guò)度衰減，因此能夠使高頻再現(xiàn)的音質(zhì)惡 化達(dá)到最小。


圖l是示出了本發(fā)明的音頻電路的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖2是示出了圖l所示的加權(quán)電路的處理的一例的曲線圖； 圖3是示出了圖l所示信號(hào)電壓限制電路的參數(shù)的設(shè)定例的示意圖； 圖4是示出了圖1所示的信號(hào)電壓限制電路的輸入信號(hào)以及邊鏈輸入
信號(hào)的頻率特性的一例的曲線圖5是示出了圖1所示的信號(hào)電壓限制電路的輸入信號(hào)以及邊鏈輸入
信號(hào)的頻率特性的另 一例的曲線圖6是示出了向圖1所示的信號(hào)電壓限制壓縮電路輸入圖5所示的信
號(hào)時(shí)的輸出信號(hào)的頻率特性的曲線圖7是示出了本發(fā)明的音頻電路的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖8是示出了圖7所示的信號(hào)電壓限制壓縮電路的參數(shù)的設(shè)定例的示
意圖9是示出了本發(fā)明的音頻電路的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖IO是示出了本發(fā)明的音頻電路的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖； 圖ll是示出了電容式揚(yáng)聲器的電導(dǎo)以及電納的頻率特性的例子； 圖12是示出了以往的音頻電路的結(jié)構(gòu)的框圖13是示出了輸入信號(hào)的最大允許值的頻率特性的一例的曲線圖14是示出了標(biāo)準(zhǔn)的音頻信號(hào)的一例的波形圖15是示出了標(biāo)準(zhǔn)的音頻信號(hào)的頻率特性的一例的曲線圖16是示出了本發(fā)明的音頻電路的第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
3信號(hào)發(fā)生源
4 DSP
5 D/A轉(zhuǎn)換器 6第一濾波器 7驅(qū)動(dòng)放大器 8第二濾波器
9電容式揚(yáng)聲器 14加權(quán)電路
15、 21信號(hào)電壓限制壓縮電路 22第一加權(quán)電路 23第二加權(quán)電路
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 (第一實(shí)施方式)
圖1是示出了本發(fā)明的音頻電路的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖1所示，在第一實(shí)施方式的音頻電路中，代替了圖12所示的以
往的音頻電路具有的、配置在用于提供與電容式揚(yáng)聲器再現(xiàn)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的 功率的驅(qū)動(dòng)放大器7的輸入側(cè)的第一濾波器6，而包括信號(hào)電壓限制壓縮
電路15和加權(quán)電路14，其中該信號(hào)電壓限制壓縮電路15包括一般被稱(chēng)為 邊鏈的信號(hào)參考用的輸入端子，該加權(quán)電路14進(jìn)行加強(qiáng)輸入信號(hào)的高頻 分量的加權(quán)，提供給信號(hào)電壓限制壓縮電路15的邊鏈端子。
如下所述，信號(hào)電壓限制壓縮電路15能夠作為將信號(hào)振幅與頻率分 量無(wú)關(guān)地完全壓縮到規(guī)定的閾值電壓以下的限幅器(Limiter)進(jìn)行工作， 或作為以規(guī)定的壓縮比率(Ratio)進(jìn)行壓縮的壓縮器(Compressor)、或 者僅壓縮輸入信號(hào)的高頻分量的高頻壓縮器(Diessor)進(jìn)行工作。并且， 作為加權(quán)電路14，可使用均衡器或?yàn)V波器等。其他結(jié)構(gòu)與圖12所示的以 往的音頻電路相同，因此省略說(shuō)明。此外，在圖1中，對(duì)于與以往相同的 結(jié)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生源、DSP、 D/A轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)放大器、第二濾波器以及電 容式揚(yáng)聲器標(biāo)記與圖12相同的標(biāo)號(hào)。
如圖1所示，在第一實(shí)施方式的音頻電路中，從D/A轉(zhuǎn)換器5輸出的 信號(hào)被分支，其中一路被輸入到信號(hào)電壓限制壓縮電路15，另一路被輸入 到加權(quán)電路14。加權(quán)電路14進(jìn)行與輸入信號(hào)的頻率相對(duì)應(yīng)的加權(quán)，將加 權(quán)后的信號(hào)(以下，稱(chēng)為邊鏈輸入信號(hào))輸入到信號(hào)電壓限制電路15的 邊鏈端子。信號(hào)電壓限制壓縮電路15根據(jù)邊鏈信號(hào)，對(duì)從信號(hào)端子輸入 的信號(hào)的振幅進(jìn)行壓縮，輸出到驅(qū)動(dòng)放大器7。
如圖2所示，加權(quán)電路14例如對(duì)于從D/A轉(zhuǎn)換器5輸出的信號(hào)進(jìn)行 頻率越高就越加強(qiáng)信號(hào)電壓的加權(quán)。在圖2所示的例子中，頻率在10Hz 到20Hz的范圍內(nèi)，隨著頻率變高，使信號(hào)電壓以3dB/oct的趨勢(shì)增大。加 權(quán)電路14可以通過(guò)使用了 DSP等的信號(hào)處理、或者使用了無(wú)源元件或晶 體管等有源元件的電路而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。
并且，如圖3所示，信號(hào)電壓限制壓縮電路15例如在振幅的壓縮不 過(guò)大的范圍內(nèi)盡可能短地設(shè)定增高時(shí)間以及釋放時(shí)間，將壓縮比率 (compression ratio)設(shè)定為無(wú)限大1，通過(guò)設(shè)定使得壓縮的頻帶完全在 整個(gè)再現(xiàn)頻帶(10Hz 24kHz)閾值電壓以下來(lái)執(zhí)行限幅器的工作。
下面說(shuō)明圖l所示的音頻電路的動(dòng)作。
當(dāng)針對(duì)信號(hào)電壓限制壓縮電路15的邊鏈輸入信號(hào)使D/A轉(zhuǎn)換器輸出 信號(hào)如下式所示以3dB/oct的趨勢(shì)放大時(shí)，邊鏈輸入信號(hào)變成圖2所示的 特性16那樣。
式1:
<formula>formula see original document page 10</formula>
這里，Vin—sc是邊鏈輸入信號(hào)的電壓，Vout一da是D/A轉(zhuǎn)換器的輸出 信號(hào)的電壓，N是倍頻比例系數(shù)，n是依次賦予比例后的各個(gè)頻帶的號(hào) 碼。在本例中，為了防止邊鏈端子的音頻信號(hào)的過(guò)大輸入，使再現(xiàn)頻率整 體一律衰減30dB。
在具有所述信號(hào)電壓限制電路15的音頻電路中，例如在輸入具有圖 15的特性12的音頻信號(hào)時(shí)，如圖4的特性17所示，向邊鏈端子輸入加強(qiáng) 了高頻的信號(hào)。此外，具有圖15的特性12的音頻信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化電壓值通 過(guò)傅立葉逆變換作為時(shí)間區(qū)域的振幅變化進(jìn)行表示時(shí)為0dB，邊鏈端子的 輸入電壓為-23dB。
這里，當(dāng)將信號(hào)電壓限制壓縮電路15開(kāi)始進(jìn)行信號(hào)電壓限制壓縮的 閾值電壓設(shè)為一20dB時(shí)，具有圖15所示的特性12的音頻信號(hào)在閾值電壓 以下，不進(jìn)行壓縮而直接通過(guò)。
另一方面，在如圖5所示輸入含有大量高頻分量的音頻信號(hào)時(shí)(所述 信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化電壓值大體上為OdB)，邊鏈輸入信號(hào)的頻率特性成為如圖 15的特性19示出的那樣，邊鏈端子的輸入電壓為一3.5dB。由于具有圖5 所示的特性18的音頻信號(hào)超過(guò)了界限電壓(一20dB)，因此將整個(gè)頻率 分量的振幅壓縮該電壓差，即僅壓縮16.5dB。此時(shí)，從信號(hào)電壓限制壓縮 電路15輸出的信號(hào)的頻率特性如圖6的特性20所示。
通過(guò)以上說(shuō)明的處理，驅(qū)動(dòng)放大器7的輸入電壓在整個(gè)再現(xiàn)頻帶中都 被壓縮到允許值內(nèi)，并被壓縮成使得與所有頻率分量對(duì)應(yīng)的電容式揚(yáng)聲器 9的驅(qū)動(dòng)電流的總和不超過(guò)期望的電流。
此外，在上述說(shuō)明中，示出了信號(hào)電壓限制壓縮電路15作為將再現(xiàn) 頻帶的所有頻率分量(10Hz 24kHz) —律完全壓縮在閾值電壓以下的限 幅器來(lái)進(jìn)行工作的例子，但通過(guò)改變邊鏈輸入信號(hào)的加權(quán)特性、比率、或
者閾值等各種參數(shù)，信號(hào)電壓限制壓縮電路15可作為所述壓縮器或高頻 壓縮器來(lái)工作。
例如，若將閾值電壓設(shè)為一30dB左右，將增高時(shí)間以及釋放時(shí)間延長(zhǎng)
1秒左右，并將壓縮比率下降到4: 1，信號(hào)電壓限制壓縮電路15則會(huì)作
為壓縮器來(lái)工作。并且，若將壓縮對(duì)象的頻帶設(shè)定為從4kHz到24kHz 等，并進(jìn)行設(shè)定以使其僅壓縮高頻分量，則作為高頻壓縮器來(lái)工作。
此外，在上述說(shuō)明中，示出了將加權(quán)電路14以及信號(hào)電壓限制壓縮 電路15安置在D/A轉(zhuǎn)換器5的輸出側(cè)的例子，但是也可以使圖1所示的 DSP 4中具有加權(quán)電路14以及信號(hào)電壓限制壓縮電路15的功能，或者使 驅(qū)動(dòng)放大器7中具有該功能。并且，也可以與圖6所示的音頻電路相獨(dú) 立，而在外部具有加權(quán)電路14以及信號(hào)電壓限制壓縮電路15的功能。
根據(jù)本實(shí)施方式的音頻電路，即使在輸入含有大量高頻分量的音頻信 號(hào)時(shí)，也可以通過(guò)信號(hào)電壓限制壓縮電路15將信號(hào)振幅壓縮到期望的閾 值以下，因此能夠防止在電容式揚(yáng)聲器9及其驅(qū)動(dòng)放大器7中流經(jīng)過(guò)大的 電流。并且，通過(guò)由加權(quán)電路14來(lái)進(jìn)行與音頻信號(hào)的頻率分量相對(duì)應(yīng)的 加權(quán)，不會(huì)使高頻分量過(guò)度衰減，因此能夠?qū)⒏咭粼佻F(xiàn)的音質(zhì)惡化抑制到 最小。
(第二實(shí)施方式)
圖7是示出了本發(fā)明的音頻電路的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。 第二實(shí)施方式的音頻電路沒(méi)有第一實(shí)施方式示出的加權(quán)電路，信號(hào)電 壓限制壓縮電路的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的音頻電路不同。其他的結(jié)構(gòu)是與 第一實(shí)施方式相同的，因此省略其說(shuō)明。此外，在圖7中，對(duì)與以往相同 的結(jié)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生源、DSP、 D/A轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)放大器、第二濾波器、以 及電容式揚(yáng)聲器標(biāo)記與圖12相同的標(biāo)號(hào)。
在第二實(shí)施方式中，與高頻分量相對(duì)應(yīng)，僅具有一個(gè)以規(guī)定的頻帶將 音頻信號(hào)的所有頻帶分割成多個(gè)，并壓縮信號(hào)振幅的信號(hào)電壓限制壓縮電 路21，或者具有加權(quán)特性按所分割的每個(gè)頻帶而不同的多個(gè)信號(hào)電壓限制 電路21。
第二實(shí)施方式的音頻電路包括的信號(hào)電壓限制壓縮電路21內(nèi)部具有
僅使規(guī)定頻帶寬度的信號(hào)分量通過(guò)的頻帶分割用的帶通濾波器，僅對(duì)設(shè)定 的頻帶內(nèi)的信號(hào)分量的振幅以規(guī)定的壓縮比率來(lái)進(jìn)行壓縮，使除此以外的 頻帶的信號(hào)分量通過(guò)。
例如，如圖8所示，在僅與高頻分量對(duì)應(yīng)而具有一個(gè)壓縮信號(hào)振幅的
信號(hào)電壓限制壓縮電路時(shí)，將分割頻帶設(shè)定為從lkHz到24kHz，根據(jù)圖 13所示的特性10，將界限電壓設(shè)定為10kHz下的輸入電壓的界限值、即 一12dB，則即使在輸入lkHz到10kHz的音頻信號(hào)時(shí)，也能保護(hù)驅(qū)動(dòng)放大 器7免遭過(guò)大電流。
與第一實(shí)施方式相同，在第二實(shí)施方式的音頻電路中，即使在輸入含 有大量高頻分量的音頻信號(hào)時(shí)，也會(huì)通過(guò)信號(hào)電壓限制壓縮電路21將信 號(hào)振幅壓縮到期望的閾值以下，因此能夠在防止電容式揚(yáng)聲器9及其驅(qū)動(dòng) 放大器7中流經(jīng)過(guò)大的電流。并且，通過(guò)與頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，不 會(huì)使高頻分量過(guò)度衰減，因此能夠?qū)⒏咭粼佻F(xiàn)的音質(zhì)惡化抑制到最小。 (第三實(shí)施方式)
圖9是示出了本發(fā)明的音頻電路的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
第三實(shí)施方式的音頻電路包括圖7所示的第二實(shí)施方式示出的信號(hào)電 壓限制壓縮電路21，在其輸入側(cè)具有第一加權(quán)電路22，輸出側(cè)具有第二 加權(quán)電路23。第一加權(quán)電路22以及第二加權(quán)電路23使用均衡器或者濾波 器。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同，因此省略其說(shuō)明。此外，在圖9中， 對(duì)作為與以往相同的結(jié)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生源、DSP、 D/A轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)放大 器、第二濾波器以及電容式揚(yáng)聲器標(biāo)記與圖12相同的標(biāo)號(hào)。
如圖2所示，在第三實(shí)施方式的音頻電路中，通過(guò)第一加權(quán)電路22 進(jìn)行對(duì)于輸入信號(hào)的頻率分量的加權(quán)，并輸出加權(quán)后的信號(hào)。信號(hào)電壓限 制電路21對(duì)從第一加權(quán)電路22輸出的信號(hào)的振幅進(jìn)行壓縮。第二加權(quán)電 路23以與第一加權(quán)電路22相反的特性對(duì)從信號(hào)電壓限制壓縮電路21輸出 的信號(hào)進(jìn)行與各個(gè)頻率分量相對(duì)的加權(quán)，并輸出加權(quán)后的信號(hào)。
與第一實(shí)施方式相同，在上述構(gòu)成中，即使在輸入含有大量高頻分量 的音頻信號(hào)時(shí)，也會(huì)通過(guò)信號(hào)電壓限制壓縮電路21將信號(hào)振幅壓縮到期 望的閾值以下，因此能夠防止電容式揚(yáng)聲器9及其驅(qū)動(dòng)放大器7中流經(jīng)過(guò)
大的電流。并且，通過(guò)與頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，不會(huì)使高頻分量過(guò)度 衰減，因此能夠?qū)⒏哳l再現(xiàn)的音質(zhì)惡化限制到最小。 (第四實(shí)施方式)
圖io是示出了本發(fā)明的音頻電路的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
在所述第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式中，示出了在驅(qū)動(dòng)放大器7的輸
入側(cè)具有信號(hào)電壓限制壓縮電路的結(jié)構(gòu)，如圖10所示，第四實(shí)施方式在 驅(qū)動(dòng)放大器7的輸出側(cè)具有信號(hào)電壓限制壓縮電路21。
在信號(hào)電壓限制壓縮電路中，可以使用第一實(shí)施方式 第三實(shí)施方式 示出的結(jié)構(gòu)中的任一種(圖10中例示了第二實(shí)施方式所示出的信號(hào)電壓 限制壓縮電路21)。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同，因此省略其說(shuō)明。此 外，在圖10中，對(duì)作為與以往相同的結(jié)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生源、DSP、 D/A轉(zhuǎn)換 器、驅(qū)動(dòng)放大器、第二濾波器以及電容式揚(yáng)聲器標(biāo)記與圖12相同的標(biāo) 號(hào)。
用于屏蔽從圖10所示的驅(qū)動(dòng)放大器7輸出的信號(hào)的高頻分量的衰減 或者高頻噪聲的第二濾波器8具有作為用于使圖12所示的高頻分量衰減 的第一濾波器的功能，可與信號(hào)電壓限制電路15結(jié)合使用來(lái)壓縮高頻分
與第一實(shí)施方式相同，在第四實(shí)施方式的音頻電路中，即使在輸入含 有大量高頻分量的音頻信號(hào)時(shí)，也會(huì)通過(guò)信號(hào)電壓限制壓縮電路將信號(hào)振 幅壓縮到期望的閾值以下，因此能夠防止在電容式揚(yáng)聲器9及其驅(qū)動(dòng)放大 器7中流經(jīng)過(guò)大的電流。并且，通過(guò)與頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，不會(huì)使 高頻分量過(guò)度衰減，因此能夠?qū)⒏哳l再現(xiàn)的音質(zhì)惡化限制到最小。 (第五實(shí)施方式)
圖16是示出了本發(fā)明的音頻電路的第五實(shí)施方式的框圖。 在所述第一實(shí)施方式 第四實(shí)施方式中，示出了在D/A轉(zhuǎn)換器5的后 段具有信號(hào)電壓限制壓縮電路的結(jié)構(gòu)，但如圖16所示，第五實(shí)施方式是 在D/A轉(zhuǎn)換器5的前段的DSP內(nèi)部具有信號(hào)電壓限制壓縮電路21。
第五實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，即便不設(shè)置作為獨(dú)立的硬件的電路，也可在 DSP內(nèi)部通過(guò)基于軟件的信號(hào)處理獲得與第一實(shí)施方式 第四實(shí)施方式相
同的效果。
在信號(hào)電壓限制壓縮電路21中，可以使用第一實(shí)施方式 第三實(shí)施
方式所示的結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)(在圖16中例示了以第二實(shí)施方式和第三實(shí) 施方式所示的信號(hào)電壓限制壓縮電路21)。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相 同，因此省略其說(shuō)明。此外，在圖16中，對(duì)與以往相同的結(jié)構(gòu)的信號(hào)發(fā) 生源、DSP、 D/A轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)放大器、第二濾波器以及電容式揚(yáng)聲器標(biāo) 記與圖12相同的標(biāo)號(hào)。
用于屏蔽從圖16所示的驅(qū)動(dòng)放大器7輸出的信號(hào)的高頻信號(hào)的衰減 或者高頻噪聲的第二濾波器8具有作為用于使圖12所示的高頻分量衰減 的第一濾波器的功能，可與信號(hào)電壓限制壓縮電路21結(jié)合使用來(lái)壓縮高 頻分量。
與第一實(shí)施方式相同，在第五實(shí)施方式的音頻電路中，即使在輸入含 有大量高頻分量的音頻信號(hào)時(shí)，也會(huì)通過(guò)信號(hào)電壓限制壓縮電路將信號(hào)振 幅壓縮到期望的閾值以下，因此能夠防止在電容式揚(yáng)聲器9及其驅(qū)動(dòng)放大 器7中流經(jīng)過(guò)大的電流。并且，通過(guò)與頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，不會(huì)使 高頻分量過(guò)度衰減，因此能夠?qū)⒏哳l再現(xiàn)的音質(zhì)惡化限制到最小。
在本發(fā)明的全部公開(kāi)(包括權(quán)利要求)的范圍內(nèi)，可進(jìn)一步根據(jù)其基 本技術(shù)思想對(duì)實(shí)施方式及實(shí)施例進(jìn)行變更或調(diào)整。并且，在本發(fā)明的權(quán)利 要求的范圍內(nèi)可對(duì)各公開(kāi)要件進(jìn)行多種組合及選擇。
權(quán)利要求
1. 一種用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)放大器，用于提供與在所述電容式揚(yáng)聲器中再現(xiàn)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率；加權(quán)電路，針對(duì)輸入給所述驅(qū)動(dòng)放大器的信號(hào)，與該信號(hào)的頻率分量相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，并輸出所述加權(quán)后的信號(hào)；以及信號(hào)電壓限制壓縮電路，在所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值電壓時(shí)，根據(jù)所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)與所述閾值電壓的電壓差，以規(guī)定的壓縮比率對(duì)輸入到所述驅(qū)動(dòng)放大器的信號(hào)進(jìn)行壓縮。
2. —種用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路，其特征在于，包括 驅(qū)動(dòng)放大器，用于提供與在所述電容式揚(yáng)聲器中再現(xiàn)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率；加權(quán)電路，針對(duì)從所述驅(qū)動(dòng)放大器輸出的信號(hào)，與該信號(hào)的頻率分量 對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)，并輸出所述加權(quán)后的信號(hào)；以及信號(hào)電壓限制壓縮電路，在所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的 閾值電壓時(shí)，根據(jù)所述加權(quán)電路的輸出信號(hào)與所述閾值電壓的電壓差，以 規(guī)定的壓縮比率對(duì)從所述驅(qū)動(dòng)放大器輸出的信號(hào)進(jìn)行壓縮。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音頻電路，其特征在于，所述信號(hào)電壓 限制壓縮電路作為限幅器來(lái)進(jìn)行工作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音頻電路，其特征在于，所述信號(hào)電壓 限制壓縮電路作為壓縮器來(lái)進(jìn)行工作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音頻電路，其特征在于，所述信號(hào)電壓 限制壓縮電路作為高頻限制器來(lái)進(jìn)行工作。
6. —種用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路，其特征在于，包括 驅(qū)動(dòng)放大器，用于提供與在所述電容式揚(yáng)聲器中再現(xiàn)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率；以及信號(hào)電壓限制壓縮電路，使在電容式揚(yáng)聲器中再現(xiàn)的信號(hào)中的規(guī)定頻 率以下的信號(hào)分量保持原有的振幅通過(guò)，并以規(guī)定的壓縮比率對(duì)所述規(guī)定頻率以上的信號(hào)分量的振幅進(jìn)行壓縮。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的音頻電路，其特征在于，包括 第一加權(quán)電路，進(jìn)行與在所述電容式揚(yáng)聲器中再現(xiàn)的信號(hào)的頻率分量相對(duì)應(yīng)的加權(quán)，并將該加權(quán)后的信號(hào)提供給所述信號(hào)電壓限制壓縮電路； 以及第二加權(quán)電路，針對(duì)所述信號(hào)電壓限制壓縮電路的輸出信號(hào)，進(jìn)行具 有與所述第一加權(quán)電路相反的特性的加權(quán)，并將該加權(quán)后的信號(hào)提供給所 述驅(qū)動(dòng)放大器。
8. —種電容式揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于，包括 電容式揚(yáng)聲器；以及權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的音頻電路。
9. 一種電子設(shè)備，其特征在于，包括 電容式揚(yáng)聲器；以及權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的音頻電路。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制高音的音質(zhì)惡化并防止在電容式揚(yáng)聲器及其驅(qū)動(dòng)放大器中流經(jīng)過(guò)大電流的音頻電路。在用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路中，包括加權(quán)電路，與音頻信號(hào)的頻率分量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行加權(quán)；以及信號(hào)電壓限制壓縮電路，在加權(quán)后的信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值電壓時(shí)，根據(jù)加權(quán)電路的輸出信號(hào)與閾值電壓的電壓差，以規(guī)定的壓縮比率對(duì)輸入到驅(qū)動(dòng)放大器的信號(hào)或者從驅(qū)動(dòng)放大器輸出的信號(hào)進(jìn)行壓縮。并且，在用于驅(qū)動(dòng)電容式揚(yáng)聲器的音頻電路中，使電容式揚(yáng)聲器中再現(xiàn)的信號(hào)中的規(guī)定頻率以下的信號(hào)分量原樣地通過(guò)，并以規(guī)定的壓縮比率對(duì)規(guī)定頻率以上的信號(hào)分量的振幅進(jìn)行壓縮。
文檔編號(hào)H03F1/52GK101390441SQ20078000641
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者村田行雄, 森右京, 細(xì)川知志, 黑田淳 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社