[实用新型]扬声器振动系统闭环测位伺服式音响系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种能消除末端失真的音响系统，是一款将超大功率放大器和大功率大动态磁路新结构联级的扬声器振动系统闭环测位伺服式驱动系统。

背景技术

目前，公知的音响系统扬声器在结构上都基本一致，都存在一定缺陷。例如动态范围小，互调失真大，电声效率低等。由于都采用低频谐振法，所以在低频谐振点附近的音频有牵引效应，使低频造成不同程度的频率失真和相位失真，音质浑浊不清，中高频模糊嘈杂。

现有的功率放大器也存在一定缺陷。当前的功率放大器的功率管均是直接并联，对功率器件的一致性要求很高，很难实现更大功率输出，如需更大的功率输出，须采用电子管。从效率、体积、重量方面考虑，最好使用双极晶体管、场效应晶体管、IGBT管并联，但是三种功率器件的并联也存在一定缺陷。双极晶体管由于输出电流为βI_b，晶体管的β值离散性很大，而且双级晶体管是电流型控制元件，如要得到大的输出功率，需要多管并联几级复合，而这样造成电路复杂，稳定性差，漂移失控电流难以控制，各管输出电流差异很大；场效应管虽然输入阻抗高，输出电流大，具有较高的电流增益，但在高频时，输入电容很大，难以使高频段特性平坦，而且场效应管的输出电流为g_mU_GS，g_m值的离散性很大，难以使用多管并联；IGBT管是双极晶体管和场效应晶体管的复合，复合后的各自缺点仍在，也不能使用多管并联。以上三种器件，如多管并联要求各器件特性一致，否则，一旦其中一个发生故障，就需要更换所有器件，在生产和维修中都有不便。

迄今为止，整个音响系统都是只保证各独立环节一定程度的不失真，而不能保证整个音响系统的不失真，其中功率放大器部分和扬声器部分是实现整个音响系统末端不失真的关键所在。

发明内容

为解决现有扬声器动态范围小、互调失真大、电声效率低、无大功率的问题，本实用新型设计了一种大功率、大动态、无互调失真、无相位失真、频率特性平坦的扬声器。

为了解决目前无大功率放大器的问题，本实用新型设计了一种超大功率放大器，并提出了一种有源均流分配法以克服双极晶体管、场效应晶体管、IGBT管按传统方法多管并联时的各种不足。有源均流分配法在多管并联时，实现了静态、动态多管输出电流一致、功耗一致、产生热量一致、各管的输入和输出特性一致，使得多管并联后具有极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，拓宽了频带，输出线性化，实现电流无限增益放大；而且并联功率器件的型号和数量不限，电路简单，便于制作和维护。

本实用新型将超大功率放大器和大功率大动态磁路新结构扬声器联级二次反馈伺服，采用扬声器振动系统闭环测位伺服技术解决了整个音响系统的各种失真问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种新型大功率大动态磁路新结构扬声器以满足其大功率、大动态要求，本实用新型对扬声器磁路结构加以改进，采用强磁场、长磁缝、宽磁缝、高密度磁通结构和内磁结构，即磁场包围线圈的结构(图1)。设计长磁缝可以大幅度提高低音的动态范围，提高低频段的响应范围；设计宽磁缝可以增加音圈数量，增加电声效率和快变速度；设计强磁场是为了增加磁缝的饱和通密度，以提高声压和电声变换效率。

为了解决目前无不失真超大功率放大器(2kw以上)的问题，本实用新型设计了一种超大功率放大器是采用功率管和运算放大器组合成一组，多组并联而成(图2)。能使三种功率器件中任意一种并联，且并联数量不限。采用有源均流分配法实现多管输出电流一致，同时实现各管输入和输出一致，使得多管并联后具有极高的输入阻抗和极低的输出阻抗，从而实现电流无限增益放大，低功耗激励，大大的减化了驱动电器和静态偏置电路，从输入到输出无限趋入线性化，提高了功率和效率。

将超大功率放大器和大功率大动态磁路新结构扬声器联级，采用扬声器振动系统闭环测位伺服技术设计出一种扬声器振动系统闭环测位伺服式音响系统。它将小信号处理A/D转换器1、单片计算机、超大功率放大器、大功率大动态磁路新结构扬声器依次相连，然后大功率大动态磁路新结构扬声器输出的电信号又连接至A/D转换器2，A/D转换器2又送回单片计算机进行数字化比较，运算出预失真电压，从而实现整个音响系统的不失真。