一种基于FIR滤波器模块的电子分频器的制作方法

本实用新型涉及一种电子分频装置，尤其涉及一种基于fir滤波器模块的电子分频器。

背景技术：

作为专业扩声音箱，本身的特性是难以做到理想的，所以比较好的扩声音箱都会使用数字音频处理器与之搭配，加上功率放大器，组成一个完整的扩声系统。常见的数字音频处理器内置有分频，均衡，增益，延时，极性，限幅等功能，通过调节这些功能参数来与音箱匹配，从而实现对音箱性能的优化。

目前大部分的专业扩声音箱都是2分频、3分频或者4分频结构的。处理器一般有多路输出，例如常见的2入4出、2入6出、4进8出。在现有的有源分频电路中，处理器的一个输出对应一个通道的功率放大器去推动一路单元，每路处理器的输出通道作分频等处理后分开接入对应频带的功放和音箱单元，其结构如图1所示。因此，当要使用数字音频处理器进行系统优化时，每只音箱有多少路分频，就要对应有多少个通道的功放和多少路的数字音频处理器输出，这导致系统复杂而且成本高昂。

而现有的无源分频方式，如图2所示，其虽然无需采用多个功放，但是由于专业音箱的高音单元灵敏度比中低音灵敏度要高得多，一般会高10个db左右，所以普通的分频器设计必须对高音通道作衰减处理，高音单元的功率比低音单元功率小5-10倍左右，所以分频器的衰减元件承受了大部分的功率，发热量比较大，通常必须使用100-200w的大功率带散热片的电阻。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种基于fir的电子分频器，其利用fir(有限脉冲响应)滤波器模块可以把幅度和相位独立分开处理的特性，在一个处理通道内把无源分频元件产生的相移都补偿成线性相位，从而无需设置多路功放通道；并且利用fir滤波器模块分开设置不同频段的增益，对高音频段进行衰减处理，从而使得无源分频器件仅作分频处理，可不作衰减，可以取消无源分频器中的大功率电阻，大大降低了分频器的发热现象，并增加了分频器的可靠性，同时降低了分频器的成本。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于fir滤波器模块的电子分频器，包括：fir滤波器模块、功率放大器、lc低通滤波模块以及lc高通滤波模块，所述fir滤波器模块的输入端与音频信号输入端电连接，所述fir滤波器模块的输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器的输出端与所述lc高通滤波模块的输入端电连接，所述功率放大器的输出端还与所述lc低通滤波模块的输入端电连接，所述lc高通滤波模块的输出端与高音输出端电连接，所述lc低通滤波模块的输出端与低音输出端电连接。

进一步地，所述lc高通滤波模块包括第一电容和第一电感，所述第一电容的一端与所述功率放大器的输出端电连接，所述第一电容的另一端通过所述第一电感接地，所述第一电容与所述第一电感连接的一端与所述高音输出端电连接。

进一步地，所述lc低通滤波模块包括第二电容和第二电感，所述第二电感的一端与所述功率放大器的输出端电连接，所述第二电感的另一端通过所述第二电容接地，所述第二电感与所述第二电容连接的一端与所述低音输出端电连接。

进一步地，所述高音输出端连接有高音扬声器，所述低音输出端连接有中低音扬声器。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

该基于fir滤波器模块的电子分频器，利用fir滤波器模块可以把幅度和相位独立分开处理的特性，在一个处理通道内把无源分频元件产生的相移都补偿成线性相位，从而解决了需要不同的处理通道设置不同延时来进行相位耦合的问题，因此无需设置多路功放通道；并且利用fir滤波器模块分开设置不同频段的增益，对高音频段进行衰减处理，从而使得无源分频器件仅作分频处理，可不作衰减，可以取消无源分频器中的大功率电阻，大大降低了分频器的发热现象，并增加了分频器的可靠性，同时降低了分频器的成本。

附图说明

图1为现有的有源二分频电路的电路结构图；

图2为现有的无源二分频电路的电路结构图；

图3为本实用新型提供的一种基于fir滤波器模块的电子分频器的电路结构图；

图4为本实用新型提供的一种基于fir滤波器模块的电子分频器与现有的有源二分频电路的相位和幅度对比图；

图5为本实用新型提供的一种基于fir滤波器模块的电子分频器与现有的无源二分频电路的相位和幅度对比图；

图6为fir滤波器模块的原理图；

图7为fir滤波器模块的结构图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图3，其为一种基于fir滤波器模块的电子分频器的电路结构图，该电子分频器包括：fir滤波器模块、功率放大器、lc低通滤波模块以及lc高通滤波模块，所述fir滤波器模块的输入端与音频信号输入端电连接，所述fir滤波器模块的输出端与所述功率放大器的输入端电连接，所述功率放大器的输出端与所述lc高通滤波模块的输入端电连接，所述功率放大器的输出端还与所述lc低通滤波模块的输入端电连接，所述lc高通滤波模块的输出端与高音输出端电连接，所述lc低通滤波模块的输出端与低音输出端电连接。

该基于fir滤波器模块的电子分频器，利用fir滤波器模块可以把幅度和相位独立分开处理的特性，在一个处理通道内把无源分频元件产生的相移都补偿成线性相位，从而解决了需要不同的处理通道设置不同延时来进行相位耦合的问题，因此无需设置多路功放通道；并且利用fir滤波器模块分开设置不同频段的增益，对高音频段进行衰减处理，从而使得无源分频器件仅作分频处理，可不作衰减，可以取消无源分频器中的大功率电阻，大大降低了分频器的发热现象，并增加了分频器的可靠性，同时降低了分频器的成本。

fir(finiteimpulseresponse)滤波器：有限长单位脉冲响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。请参阅图6和图7，fir滤波器模块的工作原理是用一系列的常数(称为抽头系数)乘以一系列最新的n个数据采样，并对所得到的数组的单元进行求和。通过改变系数和滤波器抽头数目的加权(值)，fir滤波器实际上可实现几乎任何所需的频率响应特性。

图4和图5分别为本实用新型所提供的一种基于fir滤波器模块的电子分频器与现有的有源二分频电路、无源二分频电路的相位和幅度对比图。从图中可以看出，相对于有源二分频电路、无源二分频电路，本实用新型所提供的一种基于fir滤波器模块的电子分频器的相位曲线和幅频响应曲线在中高频均基本上为平直状态。

作为一种优选的实施方式，所述lc高通滤波模块包括第一电容和第一电感，所述第一电容的一端与所述功率放大器的输出端电连接，所述第一电容的另一端通过所述第一电感接地，所述第一电容与所述第一电感连接的一端与所述高音输出端电连接。所述lc低通滤波模块包括第二电容和第二电感，所述第二电感的一端与所述功率放大器的输出端电连接，所述第二电感的另一端通过所述第二电容接地，所述第二电感与所述第二电容连接的一端与所述低音输出端电连接。由于fir滤波器模块可以单独对高音频段进行衰减处理，因此，无源分频器件中的lc高通滤波模块只需要进行分频处理即可，无需作衰减处理，取消了现有无源分频器中的大功率电阻，大大降低了分频器的发热现象，降低了分频器的成本。

优选地，所述高音输出端连接有高音扬声器，所述低音输出端连接有中低音扬声器。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。