一种吉他真空管器件仿真装置的制作方法

本发明涉及吉他放大器，更具体的涉及一种吉他真空管器件仿真装置。

背景技术：

1、尽管在几乎所有领域的电子器件中，半导体器件已经替代了真空管器件，但是在专业的吉他放大器中仍然广泛的使用真空管器件，一个主要的原因是电子吉他放大器是典型的过载，即是运行在饱和输出状态，相对于半导体器件，真空管器件以不同的方式使信号失真，人们听觉更喜欢这样的音调，但是直接使用真空管器件的电子吉他放大器电路也有很多弊端：尺寸和重量过大，耐用性差，高耗能和价格昂贵，而且经常缺少可用的备件，所以在仿真放大器电路中，人们试图寻找使用更小和价格更便宜的电子器件代替真空管器件来仿真电子吉他放大器电路，随着计算机和数字信号处理器的发展，数字仿真真空管器件越来越受人们的重视，数字仿真的一个主要好处是一套真空管器件模型可以用于仿真不同的放大器电路，因此对真空管器件的数字仿真在所属研究领域充满活力。

2、在对真空管器件数字建模时，可以简单的分为基于电路的仿真建模技术和基于波束形成或特别的滤波器的建模技术，在授权公告号为cn 1048125c的申请文件中，公开了一种固态放大器，它用来模仿与高输入信号电平下被超载驱动的多级真空管放大器的栅极电流相关联的失真，以获得所希望的输入削波特性，该固态放大器包括多个互相串连连接的固态放大级，每个固态放大级都含有一个输入电路和一个具有一定输出信号能力的输出电路，各个后一级的输入电路都与其前一级的输出电路相连接，位于每一级的输入电路中的削波装置，用来建立相应级间的削波电平，从而在这种固态放大器中模仿所希望的真空管放大器的输入削波特性，其中输出信号能力和级间输入削波电平的比值足以造成适当的二次谐波失真，该发明基于电路的仿真建模技术，技术比较复杂，不利于重复使用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种吉他真空管器件仿真装置，包括：

2、真空三极管放大器仿真模块，其包括：

3、栅极传导单元，其被配置为接收的数字音频信号工作于过载状态时，利用第一函数处理接收的数字音频信号，获得第一压缩信号；

4、dc偏置单元，其被配置为根据预设的第一偏置增益，调节接收的第一压缩信号，得到第一偏置信号；

5、非线性波束单元，其被配置为利用第一非线性函数处理处理第一压缩信号与第一偏置信号的第一加和信号，获得第一失真信号；

6、五极真空管推拉放大器仿真模块，其被配置为利用栅极传导单元和dc偏置单元处理接收的滤波器调节后的第一失真信号的正相信号和反相信号，获得正相信号的第一压缩信号和第一偏置信号，反相信号的第二压缩信号和第二偏置信号，利用第二非线性函数处理第一压缩信号和第一偏置信号的第二加和信号与第二压缩信号和第二偏置信号的第三加和信号，分别获得第二失真信号和第三失真信号，利用反相的第三失真信号和第二失真信号的加和，获得吉他真空管放大器的失真信号。

7、可选的，真空三极管放大器仿真模块还包括：

8、第一增益单元，其被配置为用于对接收的数字音频信号提供第二偏差增益；

9、第一滤波器单元，其被配置为包括高通滤波器，低架滤波器和低通滤波器，分别用于去除第一失真信号的直流部分，增大第一失真信号的低频区幅频特性和限制第一失真信号的高频部分；

10、第二增益单元，其被配置为用于对限制第一失真信号的高频部分后的第一失真信号提供第三偏差增益。

11、可选的，dc偏置单元还包括：

12、有损积分器，其被配置为截止频率为预设值的低通滤波器，有损积分器设置于第一增益单元前。

13、可选的，第一非线性函数包括：

14、

15、其中，vclip表示第一阈电压值，vin表示第二偏差增益处理后的接收的数字音频信号。

16、可选的，第二非线性函数包括：

17、

18、其中，vin表示压缩信号与偏置信号的和值；

19、g2表示预设的第二阀电压值；

20、g1表示预设的第一阈电压值；

21、g3表示预设的第三阈值电压；

22、k为波束的饱和度。

23、可选的，第三非线性函数包括：

24、

25、其中，x为第二失真信号或第三失真信号，k为波束饱和值，ln为第三阈值电压，lp为第二阀电压值。

26、可选的，五极真空管推拉放大器仿真模块还包括：

27、第二滤波器单元，其被配置为包括一个高通滤波器和一个低通滤波器；

28、第三增益单元，其被配置为利用第三增益对第二偏差增益处理后的第一失真信号进行处理；

29、第四增益单元，其被配置为利用第四增益处理低通滤波器输出的吉他真空管放大器的失真信号。

30、本发明实施例提供一种吉他真空管器件仿真装置，与现有技术相比，其有益效果如下：

31、通过对三极真空管放大电路和两个五极真空管组成的推拉放大电路的数字技术建模，再通过参数调节和设置不同的链路，就可以仿真不同吉他真空管放大电路，而且这种模型降低运算资源，可以实时的运行在嵌入式系统中，而且放大电路模型可以通过计算机编写成软件的形式，方便吉他爱好者在音频软件平台上创作音乐，降低他们的制作成本，同时，吉他放大器电路本身带来的独特失真效果，会吸引更多的用户来体验其中的魅力，提升人们想要学习吉他的愿望，从而促进乐器行业的发展。

技术特征：

1.一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，所述真空三极管放大器仿真模块还包括：

3.如权利要求2所述的一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，所述dc偏置单元还包括：

4.如权利要求2所述的一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，所述第一非线性函数包括：

5.如权利要求1所述的一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，所述第二非线性函数包括：

6.如权利要求5所述的一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，所述第三非线性函数包括：

7.如权利要求2所述的一种吉他真空管器件仿真装置，其特征在于，所述五极真空管推拉放大器仿真模块还包括：

技术总结
本发明公开了一种吉他真空管器件仿真装置，涉及吉他放大器技术领域，包括：真空三极管放大器仿真模块和五极真空管推拉放大器仿真模块，真空三极管放大器仿真模块包括栅极传导单元，DC偏置单元和非线性波束单元，其分别被配置为利用第一函数处理接收的数字音频信号，获得第一压缩信号，调节接收的压缩信号，得到第一偏置信号，利用第一非线性函数处理处理压缩信号与偏置信号的第一加和信号，获得第一失真信号，五极真空管推拉放大器仿真模块被配置为根据第一失真信号，获得吉他真空管放大器的失真信号。该方法可以通过参数调节和设置不同的链路，仿真不同吉他真空管放大电路，而且这种模型降低运算资源，可以实时的运行在嵌入式系统中。

技术研发人员：李道礼
受保护的技术使用者：广州蓝深科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16