[发明专利]音频放大器装置

说明书

本发明涉及一种音频放大器装置，它具有一个与音量有关的音调控制器和一个插在一个信号通路中的滤波装置，所述滤波装置的幅频响应在低音和中音id(mid-range tones)之间的频率范围内具有低通斜率，以及一个插在该信号通路中的放大级，而一个反馈通路自所述放大级的一个输出端延伸至其一个输入端，并且所述放大级的增益是连续可控的

当一反馈通路自所述放大级的一输出端延伸到其一输入端时，这样的装置本质上可从日本专利公开61-158205中得知，它例如可以装在电视或无线电装置、便携式CD放音机或“Walkman”中，并可以用“动态低音提升”一词来描述。它通过对直至400Hz范围的低音进行放大，和可能以一个低音量对从大约4KHz到比处在所述频率范围之间的中音更大范围的高音进行放大，能在整个音量范围保持可感觉的声音质量。

图1示出了这种公知的装置，滤波装置2耦合连接到一个放大器3，放大器3随后连接到一个扬声器4和一个检波器5，利用一个转换信号Sd，滤波装置2的幅频响应可基本上在两个固定特性之间转换。检波装置5的输出端提供转换信号Sd，该转换信号Sd取决于提供给扬声器4的放大器3的输出信号的幅度。

如果上述的幅度超过了一个预定值，则转换信号Sd以这样一种方式调整滤波装置2、即它呈现一种基本上平坦的幅频响应。在这种情况下，上述已知装置将对所有音调进行同等程度的放大。如果幅度降到预定值以下，转换信号将以这样一种方式调整滤波装置2，即它具有在中音区被衰减的幅频响应。在这种情况下，上述已知装置把低音和高音都放大到一个相当大的程度。

公知装置具有许多不可忽视的缺陷。

第一，为了实现与音量有关的音调控制，需要相当多数量的元件，实际中，特别是检波装置5将经常需要大量比上述专利公开的实施例中所示元件贵得多的元件。公知装置的这种相当高的价格使得其不太适宜在低成本家用电器中使用。

第二，音调控制被逐步地调整以适应音量。公知装置的幅频响应仅具有两种特性。于是，同与每个音量相关的最佳特性均偏差可能是相当的大。此外，一个小的音量变化可能会导致一个幅频响应到另一个幅频响应的突然过滤。这样将有损于高保真的声音重放。特别是当音量在这种过渡区域发生瞬时或非瞬时波动时，有可能产生扰动的声音效果。

第三，在公知装置中必须寻找一种兼顾方案，即一方面要使转换信号Sd响应音量变化的速率，另一方面还要在该转换信号中抑制失真的音频信号的抑制。如果上述的速率太慢，音调控制将能被清楚地听到尾随的音量。如果上述的抑制不充分，则公知装置的输出信号可能会大大地失真。转换信号中的失真音频信号可以直接或经混合后到达公知装置的输出信号中。

这种兼顾在已知的事实中是固有的：在非线性反馈通路中，从输出到放大级的输入产生失真音频信号。通过抑制这些音频信号，控制信号的反应速率降低，这样，公知装置就不能提供消除了额外失真和扰动声音效果的输出信号。

本发明的一个目的是提供一种在开始段落中描述的放大器装置。它能够以相对低的价格实现。并使其幅频响应均匀地适应音量，产生一种改进的声音重放。

按照本发明的一个方面，这样一种装置的特征在于，所述反馈通路包括一个耦合在节点和地之间的至少有两个电阻和一个电容的串联装置，和串联设置的一个电阻和一个电容，其中所述反馈通路和所述放大级构成一个正反馈环路，其特征还在于，所述反馈通路的幅频响应具有一个高通斜率。

按照本发明的另一个方面，这样一种装置的特征在于，所述反馈通路具有基本线性的传递，它在或接近所述频率范围内具有一个极点，其特征还在于，所述反馈通路和所述放大级构成一个负反馈环路，并且所述反馈通路的幅频响应具有一个低通斜率。

本发明以如下共识为基础，即当增益增加时放大级自身通过滤波装置补偿音调控制，以便该放大器装置总的将呈现一种基本平坦的幅频响应。

在低增益因数下，反馈通路的存在不会对该放大级的传递产生大的影响：其幅频响应基本是平坦的。在这种情况下，滤波装置基本上决定着音调控制。然而，在高增益因数下，线性反馈通路在相当大的程度上确定放大级的传递。为了实现放大器装置的基本平坦的幅频响应，放大级的幅频响应应该基本上与滤波装置的幅频响应相反。为了这一目的，反馈通路传递在或者接近的开始段落中提及的频率范围内具有的一个极点。

由于放大级的增益可连续地控制，所以幅频响应随调整的音量均匀地变化。适当的放大级和反馈通路将减小这种与每一音量相关的最佳特性响应的偏差。