专利名称：一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子电气领域的装置，尤指一种用于电视、电影、音响等新式电子设备的将两声道音频信号调变以产生中置第三声道音频信号的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路。
背景技术：
由于电子科技近年来之快速进步，使得今日之电子设备业已进入数字化领域，尤其电子娱乐设备包括电视、电影、以及音响等，其硬设备本身与其节目之制作与播放几乎已经全面数字化。
电视机已从过去传统模拟信号影像管的电视机，即将全面改为液晶LCD或背投影LCOS的数字电视，从过去画面4∶3的图像也将改为16∶9长方型的电影画面，由于数字电视图像画面非常精致以及色彩的鲜艳，在没有幅射及体积的问题更有发展大尺寸的电视画面及配合16∶9长方型的电影画像此将是未来电视的主流。
虽然电视影像在科技努力的研发下，有数字化革命性的进步，但声音方面一来如往，还是维持数十年来传统的左右两声道喇叭声音，电视节目虽然有了影像，但最重要就是要有节目主持人或剧情中的主角所说内容，例电视新闻报导没有声音那此电视节目不就完全丧失效果与功能，在电视台录制节目或影集、电视剧，其录像镜头之中心焦点完全集中在述说口白之人物上，此中置的声音在录音时大都由左右两声道录制而成，而在广播之电视机上其节目主持人或剧情中的主角，所说内容之中置声音也由左右喇叭输出，由于喇叭是配置在电视机之左右边，因此在中间的声音是由左右发声显得声音被扩散无法集中，看电视听声音就是要口齿清晰，语音明亮，数十年来电视的声音就是如此，由于未来的数字电视有朝大尺寸发展更强调宽屏幕16∶9的格式，如此喇叭一样配置在左右两边，中置的节目主持人或剧情中主角的声音将更为扩散而产生回音，无法清晰准确听取述说情节将是一大遗憾。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种将电视两声道音频信号调变以产中置第三声道音频信号所用之电路；其功能与效果为使得现场所录制之原音能确实重现，且可将所录制的电视节目主持人或场景中主角之中置声道音频信号的声音还原而由中置声道喇叭输出，至于场景之背景音乐则由左右喇叭输出；经由此种设计可将节目主持人或场景主角之声音完整地重现，且以背景音乐作适当搭配更可导致身临其境之感受，以达成三度空间立体声之音响效果。
本发明要解决的技术问题是要解决如何将电视两声道音频信号调变以产中置第三声道音频信号所用的电路，使得现场所录制的原音能确实重现，有三度空间立体声的音响效果等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该装置由缓冲器、高通滤波器、低通滤波器、相位比较器及放大器等器件组成的左右二声道电路，包括一左声道信号输入端子与左声道前级缓冲器的输入端相连接，左声道前级缓冲器的输出端与左声道高通滤波器及纯左声道信号放大器的输入端相互并接，左声道高通滤波器的输出端与低通滤波器A的输入端相连接，低通滤波器A的输出端与相位比较器的一输入端相连接；一右声道信号输入端子与右声道前级缓冲器的输入端相连接，右声道前级缓冲器的输出端与右声道高通滤波器及纯右声道信号放大器的输入端相互并接，右声道高通滤波器的输出端与低通滤波器B的输入端相连接，低通滤波器B的输出端与相位比较器的另一输入端相连接；相位比较器的输出分为三路其左路输出端与纯左声道信号放大器的输入端相连接，纯左声道信号放大器的输出为左声道输出；其右路输出端与纯右声道信号放大器的输入端相连接，纯右声道信号放大器的输出为右声道输出；其中路为中置声道输出。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的左声道前级缓冲器的3输入端分别与电容器C11和电阻器R23的一端相互并接，电容器C11的另一端为左声道输入，电阻器R23的另一端与电源连接，其2输入端一路通过电阻器R22后分别与电容器C10和C28的一端相互并接，电容器C10的另一端与纯左声道信号放大器的3输入端相连接，其2输入端的另一路通过电阻器R24后与电源连接，其1输出端通过电容器C28与左声道高通滤波器的3输入端相连接，电容器C28的另一端与电阻器R20的一端相互串接，电阻器R20的另一端与电源连接；所述的左声道高通滤波器的3输入端分别与电容器C28和电阻器R20的一端相互并接，其2输入端一路分别与电容器C27和R17的一端相互并接，电容器C27和R17的另一端与其1输出端相连接，其2输入端的另一路通过电阻器R21后与电源连接，其1输出端通过电容器C16后分别与电阻器R15和R16的一端相互并接，R15的另一端分别与电容器C23和电阻器R14的一端相互并接；所述的低通滤波器A的3输入端分别与电阻器R14和电容器C22的一端相互并接，其2输入端一路分别与电容器C23的另一端与其1输出端相连接，另一路通过电容器C13和C22串接后接地，其1输出端通过电容器C18与电阻器R5串接后与一相位比较器的3输入端一路相连接，该相位比较器的3输入端的另一路与另一相位比较器的6输入端相连接，其2输入端与另一相位比较器的5输入端相连接，其1输出端通过电阻器RA后分别与电容器C9和电阻器RB的另一端相互并接；所述的纯左声道信号放大器的3输入端分别与电阻器R9和电容器C10的另一端相互并接，其2输入端分别与电阻器R10和R12的一端相互并接，电阻器R10另一端与其1输出端和电容器C19的一端相互并接，电容器C19的另一端为左声道输出；上述各部件的4号引脚均为接地；所述的右声道前级缓冲器的5输入端分别与电容器C12和电阻器R26的一端相互并接，电容器C12的另一端为右声道输入，电阻器R26的另一端与电源连接，其6输入端一路通过电阻器R25后分别与其7输出端和电容器C17的一端相互并接，另一路通过电阻器R27后与电源连接，其7输出端通过电容器C29与右声道高通滤波器的5输入端相连接；所述的右声道高通滤波器的5输入端分别与电容器C29和电阻器R7的一端相互并接，其6输入端一路分别与电容器C25和R4的一端相互并接，电容器C25和R4的另一端与其7输出端相连接，其6输入端的另一路通过电阻器R8后与电源连接，其7输出端通过电容器C2后分别与电阻器R2和R3的一端相互并接，R2的另一端分别与电容器C6和电阻器R1的一端相互并接，R3的另一端与电源连接；
所述的低通滤波器B的5输入端分别与电阻器R1和电容器C5的一端相互并接，其6输入端一路分别与电容器C6的另一端与其7输出端相连接，另一路通过电容器C1和C5串接后接地，其7输出端通过电容器C8与电阻器R6串接后与另一相位比较器的5输入端一路相连接，该相位比较器的5输入端的另一路与一相位比较器的2输入端相连接，其6输入端与一相位比较器的3输入端相连接，其7输出端通过电阻器RB后分别与电容器C9和电阻器RA的另一端相互并接，电容器C9的另一端输出为中置声道输出；所述的纯右声道信号放大器的5输入端分别与电阻器R28和电容器C17的另一端相互并接，其6输入端分别与电阻器R11和R13的一端相互并接，电阻器R11另一端与其7输出端和电容器C24的一端相互并接，电容器C24的另一端为右声道输出；上述各部件的8号引脚均为与电源连接。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的左、右声道前级缓冲器、左、右声道高通滤波器、低通滤波器A、低通滤波器B、相位比较器及纯左、右声道信号放大器的型号为NJM4558，或由其它常用的多种型号组成。
一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，该方法是应用逻辑电子电路，将左右两声道的相同相位的信号取出，成为一个单独的声音声道为中置声道，具体方法为将左右两声道的音频每一声道分为两个音道电路，其中一个电路维持原来的音频从20Hz-20KHz，另一电路经过高频与低频滤波后取中频部份；其中将此中频信号输入到一个逻辑相位比较器，另一声道也同样经高低频滤波处理，左右声道以不同网关输入此相位比较器，在左右同相位时此相位比较器即有输出，即成立一个独立中置声道，再由此中置声道分支电路反馈到左右两个声道逻辑运算电路，将存在此左右声道之中置声音回授抵消掉，使左右两声道中不含有中置的声音。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的方法，包括为左声道输入端子(L/C)，由其所接收之输入信号中包括左声道信号与中置声道信号；左声道前级缓冲器(U1-A)，其将从左声道之信号输入端子所接收之音频信号放大，且将其输出信号与输入信号作阻抗匹配；左声道高通滤波器(U2-A)，其将输入信号低频部滤除，只允许高频部通过；左声道低通滤波器(U3-A)，其将输入信号高频部滤除，只允许低频部通过；右声道之输入端子(R/C)，由其所接收之输入信号中包括右声道信号与中置声道信号；右声道前级缓冲器(U1-B)，其将从右声道之信号输入端子所接收之音频信号放大，且将其输出信号与输入信号作阻抗匹配；右声道高通滤波器(U2-B)，其将输入信号低频部除滤，只允许高频部通过；右声道低通滤波器(U3-B)，其将输入信号高频部滤除，只允许低频部通过；相位比较器(U4-A/B)，其将所输入之信号作相位比较；纯左声道信号放大器(U5-A)，其将左声道中之中置音频信号去除后，将所存留之纯左声道信号放大；纯右声道信号放大器(U5-B)，其将右声道中之中置音频信号去除后，将所存留之纯右声道信号放大；左声道输出端L-CH，其将纯左声道音频信号提供给后级功率放大器，然后提供给左声道喇叭；中置声道输出端子C-CH，其将纯中置声道音频信号提供给后级功率放大器，然后提供给中置声道喇叭；以及右声道输出端子R-CH，其将纯右声道音频信号提供给后级功率放大器，然后提供给右声道喇叭。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该左声道高通滤波器为200hz-500hz频带以上的音频信号通过，以及将此频带以下的音频信号滤除，且此频带宽度为调整者；该右声道高通滤波器为200hz-500hz频带以上之音频信号通过，以及将此频带以下之音频信号滤除，且此频带宽度为调整者。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该左声道低通滤波器为2Khz-3Khz频带以下之音频信号通过，且将3Khz-20Khz频带之音频信号滤除，且此频带宽度为调整者；该右声道低通滤波器允许2Khz-3Khz频带以下之音频信号通过，且将3Khz-20Khz频带之音频信号滤除，且此频带宽度为可调整者。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该纯左声道信号放大器的输入信号中所包含之中置声道音频信号，从相位比较器所输入的负反馈中置声道音频信号抵销，该放大器只放大与输出纯左声道音频信号。
该纯右声道信号放大器之输入信号中所包含之中置声道音频信号，被从相位比较器所输入之负回馈中置声道音频信号抵销，该放大器只放大与输出纯右声道音频信号。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该相位比较器将由左声道低通滤波器与右声道低通滤波器输入信号中所包含的两种中置声道信号实施相位比较；将相同相位之中置声道信号取出且输出，而此等输入信号中所包含的L/R左右声道信号因相位不同则不输出，由该相位比较器输出的信号为纯中置声道信号。
本发明提供一种将电视两声道音频信号调变以产中置第三声道音频信号所用之新式电路，其于所使用的电子电路上，将本发明电视音响装置所设三声道中左右两声道之音频信号分别承载于两个各别之音频信号电路上，而称为左右声道电路，将其中两个电路上之信号保持在原来的声音频率范围20Hz-20KHz；另一电路经由高频与低频滤波器滤波调变后只保存原来音频信号中之中置声道信号部份。
此音频信号之频谱分布范围为低频部份20Hz-200Hz、中频部份500Hz-2Khz、以及高频部份3Khz-20Khz。此外，200Hz-500Hz间之部份属于低频与中频交接频带，另2Khz-3Khz间之部份属于中频与高频交接频带，而500Hz-2Khz之中频音频部份大致为一般人说话声音之频率宽度。
因此，本发明将此在一声道中经由上述高频与低频滤波器滤波之中频音频信号输入至一相位比较器中，另一声道亦同样经高低频滤波器滤波处理而产生另一中频音频信号亦输入于此相位比较器中。也就是说，将如此产生之两个信号分别经由两个电路分支之网关输入该相位比较器，其将两个信号中所包含之相位相同之中置声道信号取出，而此两个信号中所包含之相位不同之左、右声道信号则不输出，因此，相位比较器所输出者为纯中声道信号。
本发明特别设计另一独立之中置声道音频电路，以传送且输出此以上述方式所产生之中置声道信号。此外，此中置声道信号经由上下两个电路分支分别回馈至上下(即，左右)两个音频放大器。在此两个音频放大器中、以此所回馈之中置音频信号，将另一输入此放大器中之原左或右两声道(此左、右声道中所传送之音频信号各包括左声道音频信号+中置声道音频信号；以及右声道音频信号+中置声道音频信号)中所包含之中置声道信号抵消。因此，由此两个左右声道之放大器所各别输出之音频信号中并不包括中置声道音频信号，而分别成为所输出之纯左声道音频信号与纯右声道音频信号。因此，根据本发明之设计，将原由左右声道电路分支所输入之音频信号，经由本发明电路之滤波与调变以及相位比较处理，而在三个电路分支之输出端分别产生纯左声道音频信号、纯中置声道音频信号、以及纯右声道音频信号。因此，可以产生立体立体声三度空间之音响效果。
本发明将其电路设计成上、中、下三个电路分支，使得所输入之音频信号经由此电路中间各级之滤波调变处理后，此上侧电路分支输出纯左声道音频信号，中间之电路分支输出纯中置声道音频信号，以及下侧电路分支输出纯右声道音频信号；因此，本发明之上、中下三个电路分支亦可分别称为左声道电路、中置声道电路、以及右声道电路。
本发明的有益效果是使用电子逻辑电路，将左右两声道信号中所包含之相同相位之中置信号经由相位比较器取出，而置于此电路所设之中置声道上输出，再配合由左、右声道上所输出之经去除中置声道信号后所存留的纯左右声道音频信号，在其三个电路分支的输出端分别产生纯左声道音频信号、纯中置声道音频信号以及纯右声道音频信号；可产生具有本发明特征之三度空间立体声音响效果，可将现场的原音重现，可大幅提升电视音响的品质与效果，且具有产业上的利用价值。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明电路功能总体方框示意图；附图2是本发明实施例的电路原理示意图；
附图中标号说明11-左声道之信号输入端子；12-右声道之信号输入端子；13-左声道前级缓冲器；14-右声道前级缓冲器；15-左声道高通滤波器；16-右声道高通滤波器；17-左声道低通滤波器；18-右声道低通滤波器；19-相位比较器；20-纯左声道信号放大器；21-纯右声道信号放大器；22-左声道输出端子；23-中置声道输出端子；24-右声道输出端子；具体实施方式
请参阅附图1所示，该装置由该装置由缓冲器、高通滤波器、低通滤波器、相位比较器及放大器等器件组成的左右二声道电路，包括一左声道信号输入端子11与左声道前级缓冲器13的输入端相连接，左声道前级缓冲器12的输出端与左声道高通滤波器15及纯左声道信号放大器20的输入端相互并接，左声道高通滤波器15的输出端与低通滤波器A17的输入端相连接，低通滤波器A17的输出端与相位比较器19的一输入端相连接；一右声道信号输入端子12与右声道前级缓冲器14的输入端相连接，右声道前级缓冲器14的输出端与右声道高通滤波器16及纯右声道信号放大器21的输入端相互并接，右声道高通滤波器16的输出端与低通滤波器B18的输入端相连接，低通滤波器B18的输出端与相位比较器19的另一输入端相连接；相位比较器19的输出分为三路其左路输出端与纯左声道信号放大器20的输入端相连接，纯左声道信号放大器20的输出为左声道输出；其右路输出端与纯右声道信号放大器21的输入端相连接，纯右声道信号放大器21的输出为右声道输出；其中路为中置声道输出。
请参阅附图2所示，所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的左声道前级缓冲器的3输入端分别与电容器C11和电阻器R23的一端相互并接，电容器C11的另一端为左声道输入，电阻器R23的另一端与电源连接，其2输入端一路通过电阻器R22后分别与电容器C10和C28的一端相互并接，电容器C10的另一端与纯左声道信号放大器的3输入端相连接，其2输入端的另一路通过电阻器R24后与电源连接，其1输出端通过电容器C28与左声道高通滤波器的3输入端相连接，电容器C28的另一端与电阻器R20的一端相互串接，电阻器R20的另一端与电源连接；所述的左声道高通滤波器的3输入端分别与电容器C28和电阻器R20的一端相互并接，其2输入端一路分别与电容器C27和R17的一端相互并接，电容器C27和R17的另一端与其1输出端相连接，其2输入端的另一路通过电阻器R21后与电源连接，其1输出端通过电容器C16后分别与电阻器R15和R16的一端相互并接，R15的另一端分别与电容器C23和电阻器R14的一端相互并接；所述的低通滤波器A的3输入端分别与电阻器R14和电容器C22的一端相互并接，其2输入端一路分别与电容器C23的另一端与其1输出端相连接，另一路通过电容器C13和C22串接后接地，其1输出端通过电容C18与电阻器R5串接后与一相位比较器的3输入端一路相连接，该相位比较器的3输入端的另一路与另一相位比较器的6输入端相连接，其2输入端与另一相位比较器的5输入端相连接，其1输出端通过电阻器RA后分别与电容器C9和电阻器RB的另一端相互并接；所述的纯左声道信号放大器的3输入端分别与电阻器R9和电容器C10的另一端相互并接，其2输入端分别与电阻器R10和R12的一端相互并接，电阻器R10另一端与其1输出端和电容器C19的一端相互并接，电容器C19的另一端为左声道输出；上述各部件的4号引脚均为接地；所述的右声道前级缓冲器的5输入端分别与电容器C12和电阻器R26的一端相互并接，电容器C12的另一端为右声道输入，电阻器R26的另一端与电源连接，其6输入端一路通过电阻器R25后分别与其7输出端和电容器C17的一端相互并接，另一路通过电阻器R27后与电源连接，其7输出端通过电容器C29与右声道高通滤波器的5输入端相连接；所述的右声道高通滤波器的5输入端分别与电容器C29和电阻器R7的一端相互并接，其6输入端一路分别与电容器C25和R4的一端相互并接，电容器C25和R4的另一端与其7输出端相连接，其6输入端的另一路通过电阻器R8后与电源连接，其7输出端通过电容器C2后分别与电阻器R2和R3的一端相互并接，R2的另一端分别与电容器C6和电阻器R1的一端相互并接，R3的另一端与电源连接；所述的低通滤波器B的5输入端分别与电阻器R1和电容器C5的一端相互并接，其6输入端一路分别与电容器C6的另一端与其7输出端相连接，另一路通过电容器C1和C5串接后接地，其7输出端通过电容器C8与电阻器R6串接后与另一相位比较器的5输入端一路相连接，该相位比较器的5输入端的另一路与一相位比较器的2输入端相连接，其6输入端与一相位比较器的3输入端相连接，其7输出端通过电阻器RB后分别与电容器C9和电阻器RA的另一端相互并接，电容器C9的另一端输出为中置声道输出；所述的纯右声道信号放大器的5输入端分别与电阻器R28和电容器C17的另一端相互并接，其6输入端分别与电阻器R11和R13的一端相互并接，电阻器R11另一端与其7输出端和电容器C24的一端相互并接，电容器C24的另一端为右声道输出；上述各部件的8号引脚均为与电源连接。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的左、右声道前级缓冲器、左、右声道高通滤波器、低通滤波器A、低通滤波B、相位比较器及纯左、右声道信号放大器的型号为NJM4558，或由其它常用的多种型号组成。
一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，该方法是应用逻辑电子电路，将左右两声道的相同相位的信号取出，成为一个单独的声音声道为中置声道，具体方法为将左右两声道的音频每一声道分为两个音道电路，其中一个电路维持原来的音频从20Hz-20KHz，另一电路经过高频与低频滤波后取中频部份；其中将此中频信号输入到一个逻辑相位比较器，另一声道也同样经高低频滤波处理，左右声道以不同网关输入此相位比较器，在左右同相位时此相位比较器即有输出，即成立一个独立中置声道，再由此中置声道分支电路反馈到左右两个声道逻辑运算电路，将存在此左右声道之中置声音回授抵消掉，使左右两声道中不含有中置的声音。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路的方法，包括为左声道输入端子(L/C)，由其所接收之输入信号中包括左声道信号与中置声道信号；左声道前级缓冲器(U1-A)，其将从左声道之信号输入端子所接收之音频信号放大，且将其输出信号与输入信号作阻抗匹配；左声道高通滤波器(U2-A)，其将输入信号低频部滤除，只允许高频部通过；左声道低通滤波器(U3-A)，其将输入信号高频部滤除，只允许低频部通过；右声道之输入端子(R/C)，由其所接收之输入信号中包括右声道信号与中置声道信号；右声道前级缓冲器(U1-B)，其将从右声道之信号输入端子所接收之音频信号放大，且将其输出信号与输入信号作阻抗匹配；右声道高通滤波器(U2-B)，其将输入信号低频部除滤，只允许高频部通过；右声道低通滤波器(U3-B)，其将输入信号高频部滤除，只允许低频部通过；相位比较器(U4-A/B)，其将所输入之信号作相位比较；纯左声道信号放大器(U5-A)，其将左声道中之中置音频信号去除后，将所存留之纯左声道信号放大；纯右声道信号放大器(U5-B)，其将右声道中之中置音频信号去除后，将所存留之纯右声道信号放大；左声道输出端L-CH，其将纯左声道音频信号提供给后级功率放大器，然后提供给左声道喇叭；中置声道输出端子C-CH，其将纯中置声道音频信号提供给后级功率放大器，然后提供给中置声道喇叭；以及右声道输出端子R-CH，其将纯右声道音频信号提供给后级功率放大器，然后提供给右声道喇叭。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该左声道高通滤波器为200hz-500hz频带以上的音频信号通过，以及将此频带以下的音频信号滤除，且此频带宽度为调整者；该右声道高通滤波器为200hz-500hz频带以上之音频信号通过，以及将此频带以下之音频信号滤除，且此频带宽度为调整者。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该左声道低通滤波器为2Khz-3Khz频带以下之音频信号通过，且将3Khz-20Khz频带之音频信号滤除，且此频带宽度为调整者；该右声道低通滤波器允许2Khz-3Khz频带以下之音频信号通过，且将3Khz-20Khz频带之音频信号滤除，且此频带宽度为可调整者。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该纯左声道信号放大器的输入信号中所包含之中置声道音频信号，从相位比较器所输入的负反馈中置声道音频信号抵销，该放大器只放大与输出纯左声道音频信号。
该纯右声道信号放大器之输入信号中所包含之中置声道音频信号，被从相位比较器所输入之负回馈中置声道音频信号抵销，该放大器只放大与输出纯右声道音频信号。
所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其中该相位比较器将由左声道低通滤波器与右声道低通滤波器输入信号中所包含的两种中置声道信号实施相位比较；将相同相位之中置声道信号取出且输出，而此等输入信号中所包含的L/R左右声道信号因相位不同则不输出，由该相位比较器输出的信号为纯中置声道信号。
为方便说明起见将左声道(Left-Channel)简称L，右声道(Right-Channel)简称R，中置声道(Center-Channel)简称C，左/中声道(Left/Center-Channel)简称L/C，右/中声道(Right/Center-Channel)简称R/C。
附图1为根据本发明实施例，将电视两声道音频信号调变以产中置第三声道音频信号所用之电路之功能方块图。
现在，以功能方块图的观点，描述第1方块图中各重要组件的功能，以说明根据本发明实施例之电路之设计与操作原理。首先说明此左声道中音频信号之操作过程。其中，(L/C)11为左声道之输入端子，由此端子输入之音频信号包括左声道信号与中置声道信号。将此信号输入前级缓冲器(U1-A)13。此缓冲器之功能为将输出信号与输入信号作阻抗匹配、以及实施信号放大之稳定。此放大器之输出分为两路，一分路通至纯左声道放大器(U5-A)20，另一分路通至左声道高通滤波器(U2-A)15。此高通滤波器允许200hz-500hz(此频带宽度可调查)以上音频信号通过，而将此频带以下之音频信号过滤去除，然后将此信号输入低通滤波器(U3-A)17。此低通滤波器允许2Khz-3Khz(此频带宽度可调整)以下之音频信号通过，而将3Khz至20Khz之音频信号过滤去除。然后，将此音频信号输入相位比较器(U4-A/B)19。
其次，说明此右声道中音频信号之操作过程。其中，(R/C)12为右声道之信号输入端子，由此端子输入之音频信号包括右声道信号与中置声道信号。此信号输入前级缓冲器(U1-B)14，此缓冲器之功能为将输出信号与输入信号作阻抗匹配、以及实施信号放大之稳定。此放大器之输出分为两路，一分路通至纯右声道放大器(U5-B)21，另一路通到且输入至右声道高通滤波器(U2-B)16。此高通滤波器允许200hz-500hz(此频带宽度可调整)以上音频信号滤波通过，而将此频带以下之音频信号过滤去除，然后将此信号输入低通滤波器(U3-B)18。此低通滤波器允许2Khz-3Khz(此频带宽度可调整)以下之音频信号滤波通过，而将3Khz至20Khz之声音信号过滤去除。然后，将此音频信号输入相位比较器(U4-A/B)19。
其次，说明相位比较器(U4-A/B)19之功能，其具有两个输入网关，此两个网关分别由低通滤波器(U3-A)(17)、(U3-B)(18)输出信号而输入此相位比较器，此等信号分别由于经由高通滤波器与低通滤波器处理，因此，其中只包含中间频率之音频部份，相位比较器(U4-A/B)19将低通滤波器(17)(18)所输出之相同相位之中置声道音频信号取出，经其中所设置之集成电路IC将其作相位比较后再放大，而此等信号中所包含之左或右声道音频信号因相位不同而被阻档无法输入此IC。所以，由此相位比较器输出之信号为纯中置声道音频信号。
(U5-A)20为纯左声道放大器，其具有两个输入其中之一为由前级缓冲器(U1-A)13所输出之信号，其包含左声道音频信号与中置声道音频信号；其另一输入为由相位比较器(U4-A/B)19输出之负回馈中置声道信号。当该负回馈中置声道音频信号与来自(U1-A)13信号中所包含之中置声道音频信号相位相同时，则在(U5-A)20中将其抵消。因此，(U5-A)20之输出为纯左声道音频信号。
同理，(U5-B)21为纯右声道放大器，其具有两个输入其中之一为由前级缓冲器(U1-B)14所输出之信号，其包含右声道音频信号与中置声道音频信号；其另一输入为由相位比较器(U4-A/B)19输出之回馈中置声道音频信号。当该回馈中置声道音频信号与来自(U1-B)14信号中所包含之中置声道音频信号相位相同时，则在(U5-B)21中将其抵消。因此，(U5-B)21之输出为纯右声道音频信号。
(L-CH)22为左声道输出端子，其将纯左声道音频信号提供给后级功率放大器，然后将其提供给左声道喇叭。(C-CH)23为中置声道输出端子，其将纯中置声道音频信号提供给后级功率放大器，然后将其提供给中置声道喇叭。(R-CH)24为右声道输出端子，其将纯右声道音频信号提供给后级功率放大器，然后将其提供给右声道喇叭。
因此，由以上之说明可知，本发明使用电子电路将左右两声道信号中所包含之相同相位之中置声道信号经由相位比较器取出，而置于所设之中置声道上输出，再配合由左、右声道上所输出之纯左、右声道音频信号，而产生具有本发明特征之三度空间立体立体声音响效果。
附图2为根据本发明实施例，将电视两声道音频信号调变以产中置第三声道音频信号所用电路之详细电路图。
现在，以电路图之观点，描述图2电路中各重要组件的功能，以说明根据本发明实施例之电路之设计与操作原理。首先说明此左声道中音频信号之操作过程。其中(L/C)11为左声道之信号输入端子，由此端子输入之信号包括左声道音频信号与中置声道音频信号；C11为信号交连电容器，其将此所输入之音频信号交连而传送至运算放大器(operationalamplifier)(U1-A)13之输入；该放大器为L/C输入信号之缓冲器与阻抗匹配装置C10为信号交连电容器，经由它将L/C全频信号完整地输送至纯左声道放大器(U5-A)20；C28为交连电容器其具滤波功能，经由它将此音频信号传送至左声道高通滤波器(U2-A)15；电容器C27、电阻器R17与此左声道高通滤波器(U2-A)15并联而产生滤波功能，经由其滤波允许200Hz-500Hz以上之信号通过，而将200Hz以下之信号过滤去除；C16为交连电容器，其具有滤波功能而交连于(U2-A)15与(U3-A)17之间；电阻器R14、R15以及电容器C13、C22、C23形成滤波电路，其置于左声道低通滤波器(U3-A)17之前而与其配合，将L/C信号中3KHz以上之信号全部滤除，而允许3KHz以下之L/C信号通过；此由(U3-A)17所输出之L/C信号之频率宽度范围为200Hz-3KHz，此信号经由电容器C18与电阻器R5输入相位比较器(U4-A)19。
其次，说明此右声道中音频信号之操作过程。其中
(R/C)12为右声道之信号输入端子，由此端子输入之信号包括右声道信号与中置声道信号；C12为信号交连电容器，其将此所输入之信号交连而传送至运算放大器(operational amplifier)(U1-B)14之输入；该放大器为R/C输入信号之缓冲器与阻抗匹配装置C17为信号交连电容器，经由它将R/C全频信号完整地输送至纯右声道放大器(U5-B)21；C29为交连电容器其具滤波功能，经由它将此音频信号传送至左声道高通滤波器(U2-B)16；电容器C25、电阻器R4与此左声道高通滤波器(U2-B)16并联而产生滤波功能，经由其滤波允许200Hz-500Hz以上之信号通过，而将200Hz以下之信号过滤去除；C2为交连电容器，其具有滤波功能而交连于(U2-B)16与(U3-B)18之间；电阻器R2、R1以及电容器C1、C5、C6形成滤波电路，其置于左声道低通滤波器(U3-B)18之前而与其配合，将R/C信号中3KHz以上之信号全部滤除，而允许3KHz以下之R/C信号通过；此由(U3-B)18所输出之R/C信号之频率宽度范围为200Hz-3KHz，此信号经由电容器C8与电阻器R6输入相位比较器(U4-A/B)19。
(U4-A/B)19为相位比较器，其功能为将由(U3-A)17与(U3-B)18输入信号中所包含之两种C中置声道信号实施相位比较；将相同相位之C中置声道信号取出，而此等输入信号中所包含之L/R左右声道信号因相位不同则不输出。因此，由此相位比较器输出之信号为纯中置声道信号。
(U5-A)20为纯左声道放大器，其具有两个输入其中之一为由前级缓冲器(U1-A)13所输出之信号，其包含左声道音频信号与中置声道音频信号；其另一输入为由相位比较器(U4-A/B)19输出之负回馈中置声道信号。当该负回馈中置声道音频信号与来自(U1-A)13信号中所包含之中置声道音频信号相位相同时，则在(U5-A)20中将其抵消。因此，(U5-A)20之输出为纯左声道音频信号。
同理，(U5-B)21为纯右声道放大器，其具有两个输入其中之一为由前级缓冲器(U1-B)14所输出之信号，其包含右声道音频信号与中置声道音频信号；其另一输入为由相位比较器(U4-A/B)19输出之回馈中置声道音频信号。当该回馈中置声道音频信号与来自(U1-B)14信号中所包含之中置声道音频信号相位相同时，则在(U5-B)21中将其抵消。因此，(U5-B)21之输出为纯右声道音频信号。
C19为输出电容器，其将由(U5-A)20所输出之纯左声道音频信号进一步滤波后，经由左声道输出端子(L-CH)22将此音频信号传送给后级功率放大器，然后提供给左声道喇叭以产生左声道音响。
C9为输出电容器，其将由(U4-A/B)19所输出之纯中声道音频信号进一步滤波后，经由中声道输出端子(C-CH)23将此音频信号传送给后级功率放大器，然后提供给中声道喇叭以产生中声道音响。
C24为输出电容器，其将由(U5-B)21所输出之纯右声道音频信号进一步滤波后，经由右声道输出端子(R-CH)24将此音频信号传送给后级功率放大器，然后提供给右声道喇叭以产生右声道音响。
在本发明电路中还包括下列组件，其功能与作用为熟习此技术者所熟知，因此在此不重复说明，电容器C3、C4、C15、C20、C21、C26，电阻器R3、R7-R13、R16、R18-R28、RA、RB。
总之，以上说明可知，本发明使用电子逻辑电路将左右两声道信号中所包含之相同相位之中置信号经由相位比较器取出，而置于此电路所设之中置声道上输出，再配合由左、右声道上所输出之经去除中置声道信号后所存留之纯左右声道音频信号，而可产生具有本发明特征之三度空间立体立体声音响效果。
因此，本发明之电路确实可以改善与克服习知技术电视音响设备缺失与限制，且可大幅提升电视音响之品质与效果。本发明电路的性能实优于习知技术者。本发明确具产业上利用价值，具有新颖性与进步性，符合专利要件。
本发明附图中的所有元器件仅为常用的元器件之一，其可以有多种型号替代之。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，其仅用于说明目的而非用以限制本发明与申请专利范围之内容；凡是其它在未偏离本发明所揭示之精神与范围下所作之等效改变或修饰，均应包含在以下所述之申请专利范围之范围中。
权利要求
1.一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，该装置由缓冲器、高通滤波器、低通滤波器、相位比较器及放大器组成的左右二声道电路，其特征在于一左声道信号输入端子与左声道前级缓冲器的输入端相连接，左声道前级缓冲器的输出端与左声道高通滤波器及纯左声道信号放大器的输入端相互并接，左声道高通滤波器的输出端与低通滤波器A的输入端相连接，低通滤波器A的输出端与相位比较器的一输入端相连接；一右声道信号输入端子与右声道前级缓冲器的输入端相连接，右声道前级缓冲器的输出端与右声道高通滤波器及纯右声道信号放大器的输入端相互并接，右声道高通滤波器的输出端与低通滤波器B的输入端相连接，低通滤波器B的输出端与相位比较器的另一输入端相连接；相位比较器的输出分为三路其左路输出端与纯左声道信号放大器的输入端相连接，纯左声道信号放大器的输出为左声道输出；其右路输出端与纯右声道信号放大器的输入端相连接，纯右声道信号放大器的输出为右声道输出；其中路为中置声道输出。
2.根据权利要求1所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于所述的左声道前级缓冲器的3输入端分别与电容器C11和电阻器R23的一端相互并接，电容器C11的另一端为左声道输入，电阻器R23的另一端与电源连接，其2输入端一路通过电阻器R22后分别与电容器C10和C28的一端相互并接，电容器C10的另一端与纯左声道信号放大器的3输入端相连接，其2输入端的另一路通过电阻器R24后与电源连接，其1输出端通过电容器C28与左声道高通滤波器的3输入端相连接，电容器C28的另一端与电阻器R20的一端相互串接，电阻器R20的另一端与电源连接；所述的左声道高通滤波器的3输入端分别与电容器C28和电阻器R20的一端相互并接，其2输入端一路分别与电容器C27和R17的一端相互并接，电容器C27和R17的另一端与其1输出端相连接，其2输入端的另一路通过电阻器R21后与电源连接，其1输出端通过电容器C16后分别与电阻器R15和R16的一端相互并接，R15的另一端分别与电容器C23和电阻器R14的一端相互并接；所述的低通滤波器A的3输入端分别与电阻器R14和电容器C22的一端相互并接，其2输入端一路分别与电容器C23的另一端与其1输出端相连接，另一路通过电容器C13和C22串接后接地，其1输出端通过电容器C18与电阻器R5串接后与一相位比较器的3输入端一路相连接，该相位比较器的3输入端的另一路与另一相位比较器的6输入端相连接，其2输入端与另一相位比较器的5输入端相连接，其1输出端通过电阻器RA后分别与电容器C9和电阻器RB的另一端相互并接；所述的纯左声道信号放大器的3输入端分别与电阻器R9和电容器C10的另一端相互并接，其2输入端分别与电阻器R10和R12的一端相互并接，电阻器R10另一端与其1输出端和电容器C19的一端相互并接，电容器C19的另一端为左声道输出；上述各部件的4号引脚均为接地；所述的右声道前级缓冲器的5输入端分别与电容器C12和电阻器R26的一端相互并接，电容器C12的另一端为右声道输入，电阻器R26的另一端与电源连接，其6输入端一路通过电阻器R25后分别与其7输出端和电容器C17的一端相互并接，另一路通过电阻器R27后与电源连接，其7输出端通过电容器C29与右声道高通滤波器的5输入端相连接；所述的右声道高通滤波器的5输入端分别与电容器C29和电阻器R7的一端相互并接，其6输入端一路分别与电容器C25和R4的一端相互并接，电容器C25和R4的另一端与其7输出端相连接，其6输入端的另一路通过电阻器R8后与电源连接，其7输出端通过电容器C2后分别与电阻器R2和R3的一端相互并接，R2的另一端分别与电容器C6和电阻器R1的一端相互并接，R3的另一端与电源连接；所述的低通滤波器B的5输入端分别与电阻器R1和电容器C5的一端相互并接，其6输入端一路分别与电容器C6的另一端与其7输出端相连接，另一路通过电容器C1和C5串接后接地，其7输出端通过电容器C8与电阻器R6串接后与另一相位比较器的5输入端一路相连接，该相位比较器的5输入端的另一路与一相位比较器的2输入端相连接，其6输入端与一相位比较器的3输入端相连接，其7输出端通过电阻器RB后分别与电容器C9和电阻器RA的另一端相互并接，电容器C9的另一端输出为中置声道输出；所述的纯右声道信号放大器的5输入端分别与电阻器R28和电容器C17的另一端相互并接，其6输入端分别与电阻器R11和R13的一端相互并接，电阻器R11另一端与其7输出端和电容器C24的一端相互并接，电容器C24的另一端为右声道输出；上述各部件的8号引脚均为与电源连接。
3.根据权利要求1所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于所述的左、右声道前级缓冲器、左、右声道高通滤波器、低通滤波器A、低通滤波器B、相位比较器及纯左、右声道信号放大器的型号为NJM4558。
4.一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，该方法是应用逻辑电子电路，其特征在于将左右两声道的相同相位的信号取出，成为一个单独的声音声道为中置声道，具体方法为将左右两声道的音频每一声道分为两个音道电路，其中一个电路维持原来的音频从20Hz-20KHz，另一电路经过高频与低频滤波后取中频部份；其中将此中频信号输入到一个逻辑相位比较器，另一声道也同样经高低频滤波处理，左右声道以不同网关输入此相位比较器，在左右同相位时此相位比较器即有输出，即成立一个独立中置声道，再由此中置声道分支电路反馈到左右两个声道逻辑运算电路，将存在此左右声道之中置声音回授抵消掉，使左右两声道中不含有中置的声音。
5.根据权利要求4所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于该方法包括为左声道输入端子(L/C)，由其所接收之输入信号中包括左声道信号与中置声道信号；左声道前级缓冲器(U1-A)，其将从左声道之信号输入端子所接收之音讯信号放大，且将其输出信号与输入信号作阻抗匹配；左声道高通滤波器(U2-A)，其将输入信号低频部滤除，只允许高频部通过；左声道低通滤波器(U3-A)，其将输入信号高频部滤除，只允许低频部通过；右声道之输入端子(R/C)，由其所接收之输入信号中包括右声道信号与中置声道信号；右声道前级缓冲器(U1-B)，其将从右声道之信号输入端子所接收之音讯信号放大，且将其输出信号与输入信号作阻抗匹配；右声道高通滤波器(U2-B)，其将输入信号低频部除滤，只允许高频部通过；右声道低通滤波器(U3-B)，其将输入信号高频部滤除，只允许低频部通过；相位比较器(U4-A/B)，其将所输入之信号作相位比较；纯左声道信号放大器(U5-A)，其将左声道中之中置音讯信号去除后，将所存留之纯左声道信号放大；纯右声道信号放大器(U5-B)，其将右声道中之中置音讯信号去除后，将所存留之纯右声道信号放大；左声道输出端L-CH，其将纯左声道音讯信号提供给后级功率放大器，然后提供给左声道喇叭；中置声道输出端子C-CH，其将纯中置声道音讯信号提供给后级功率放大器，然后提供给中置声道喇叭；以及右声道输出端子R-CH，其将纯右声道音讯信号提供给后级功率放大器，然后提供给右声道喇叭。
6.根据权利要求4所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于其中该左声道高通滤波器为200hz-500hz频带以上的音频信号通过，以及将此频带以下的音频信号滤除，且此频带宽度为调整者；该右声道高通滤波器为200hz-500hz频带以上之音频信号通过，以及将此频带以下之音频信号滤除，且此频带宽度为调整者。
7.根据权利要求4所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于其中该左声道低通滤波器为2Khz-3Khz频带以下之音频信号通过，且将3Khz-20Khz频带之音讯信号滤除，且此频带宽度为调整者；该右声道低通滤波器允许2Khz-3Khz频带以下之音讯信号通过，且将3Khz-20Khz频带之音讯信号滤除，且此频带宽度为可调整者。
8.根据权利要求4所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于其中该纯左声道信号放大器的输入信号中所包含之中置声道音频信号，从相位比较器所输入的负反馈中置声道音频信号抵销，该放大器只放大与输出纯左声道音频信号。该纯右声道信号放大器之输入信号中所包含之中置声道音讯信号，被从相位比较器所输入之负回馈中置声道音讯信号抵销，该放大器只放大与输出纯右声道音讯信号。
9.根据权利要求4所述的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路，其特征在于其中该相位比较器将由左声道低通滤波器与右声道低通滤波器输入信号中所包含的两种中置声道信号实施相位比较；将相同相位之中置声道信号取出且输出，而此等输入信号中所包含的L/R左右声道信号因相位不同则不输出，由该相位比较器输出的信号为纯中置声道信号。
全文摘要
一种涉及电子电气领域的装置，尤指一种用于电视、电影、音响等新式电子设备的将两声道音频信号调变以产生中置第三声道音频信号的一种电视二声道调变为有中置之三声道电路。该发明装置提供一种新式电路，将本发明之电视音响装置电路所设之音频信号分别于两个各别之音频信号电路上传送；将其中两个电路上的信号去除所包含之中置音频部份，而仅各保存其左、右声道音频部份；另两电路经由高频与低频滤波器滤波以及相位器之相位比较后，只保存原来音频信号之中置音频部份。本发明的优点是可产生具有本发明特征之三度空间立体声音响效果，可将现场的原音重现，可大幅提升电视音响的品质与效果，且具有产业上的利用价值。
文档编号H04S1/00GK1674720SQ200410017140
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者林欧煌 申请人:林欧煌, 连文彬