具有主放大器和至少一个从放大器的放大器设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的用于放大至少一个第一和至少一个第二音频输入信号的放大器设备。
【背景技术】
[0002]用于音频的放大器以多种结构类型已知。特别高效的放大器类型是D类结构类型的放大器。
[0003]在该放大器中，将进入的音频信号与周期性的信号一一例如三角信号在比较器中进行比较，其中，比较器输出脉宽调制信号作为比较的结果。该脉宽调制信号随后在开关工作的放大器中被放大。经放大的脉宽调制信号被引导通过低通滤波器，以便又已经存在音频信号作为输出信号。
[0004]D类结构形式的上述放大器的特殊形式表示自振荡D类结构类型的放大器。
[0005]确实形成最接近的现有技术的出版文献EP 2221964A1涉及D类结构类型的这样的放大器，其中，这些放大器具有反馈信号路径，其中，输出信号反馈到放大器的输入端中并且放大器基于反馈产生自振荡。这样的放大器也可以相互并行地设置，以便实现多个通道并且由此放大多个不同的音频信号。
【发明内容】
[0006]在本发明的范围中提出了一种具有权利要求1的特征的放大器设备。本发明的优选或有利的实施方式由从属权利要求、以下说明书以及附图得出。
[0007]根据本发明的放大器设备适合和/或构造用于放大至少一个第一和至少一个第二音频输入信号。根据通道的数量，放大器设备也可以构造用于放大另外的音频输入信号。优选地，所述音频输入信号分别相互不同地构造。
[0008]放大器设备包括主放大器，其中，主放大器构造为D类放大器。该主放大器具有主音频输入端和主音频输出端。
[0009]在主音频输入端上存在第一音频输入信号。在主音频输出端上存在经放大的第一音频信号或经放大的经脉宽调制的第一音频信号作为主音频输出信号。尤其是，主音频输出端可以选择在开关放大器之后并且在低通滤波装置之前或者在开关放大器之后并且在低通滤波装置之后设置。只要在本说明书中谈及主音频输出端，可以分别意指经放大的音频输入信号的或经放大的经脉冲调制的音频输入信号的输出端。
[0010]主放大器包括主反馈支路，其中，主音频输出信号尤其如上所述可选择地经放大的第一音频输入信号或经放大的经脉宽调制的第一音频输入信号或者其信号分量反馈到主音频输入端中。例如主音频输出信号或者其信号分量与第一音频输入信号相加。主放大器尤其在无用于周期性信号的发生器的情况下构造用于脉宽调制。因此，主放大器构造为具有主振荡频率的自振荡D类放大器，其中，通过主反馈支路实现自振荡。主振荡频率尤其可以与D类放大器的开关频率相同地设置。
[0011]放大器设备还包括至少一个从放大器，其中，从放大器构造为D类放大器并且具有从音频输入端和从音频输出端。
[0012]在从音频输入端上存在第二音频输入信号，而在从音频输出端上存在从音频输出信号。从音频输出信号可以涉及经放大的第二音频输入信号或经放大的经脉宽调制的第二音频输入信号。因此，从音频输出端位于开关放大器之后并且可选择在从放大器的低通滤波装置之前或之后。
[0013]从放大器具有从反馈支路，所述从反馈电路将从音频输出信号或其信号分量反馈到从音频输入端中。主放大器和从放大器尤其结构相同地构造。
[0014]在本发明的范围中提出，放大器设备具有主从耦合支路，该主从耦合支路形成在主音频输出端与从音频输入端之间的信号路径，其中，主音频输出信号或其信号分量作为耦合信号耦合输入到至少一个从放大器的从音频输入端中，从而从放大器具有主振荡频率作为振荡频率、尤其是电路频率。因此从放大器同样构造为自振荡D类放大器，然而其中，通过主从耦合支路在从放大器中将主振荡频率激励为振荡频率。
[0015]原则上自振荡D类放大器可以以不同的振荡频率振荡。可能的振荡频率的选择通过D类放大器的结构预给定，然而也可以启用不同的模式。如果现在多个自振荡D类放大器并行地并且非耦合地一起运行，则可能的是，这些放大器具有不同的振荡频率或者切换振荡频率并且由此在整体上降低音频输出信号的音频质量。出于该原因有利的是，这些D类放大器相互耦合，以便实现共同的振荡频率。该耦合在本发明中通过以下方式实现:主放大器不仅将主音频输出信号反馈到自身，而且还作为耦合信号耦合输入到一个或多个从放大器中，从而这些从放大器采用主振荡频率作为优选振荡频率。
[0016]因此特别优选的是，至少一个从放大器通过耦合与主放大器同步，从而主音频输出信号的高频部分、尤其是主振荡频率信号与从音频输出信号的一个或多个高频部分、尤其是振荡频率部分成不变的相位关系。通过耦合和/或同步实现了，可以极其有效地抑制在振荡频率或相位偏移中的突然切换以及例如由此触发的在从放大器与主放大器之间的颤动(Schwebung)。
[0017]在本发明的优选的扩展方案中，放大器设备包括多个从放大器，例如3个、4个、5个或更多个从放大器。多个从放大器通过主从耦合支路与主放大器耦合，从而多个从放大器分别具有主振荡频率作为振荡频率。
[0018]从放大器特别优选相互并行地设置在主从耦合支路上，从而在每一个从放大器上或者在相应的从放大器的每一个从反馈支路上存在相同的耦合信号。通过该配置确保主放大器与每一个从放大器并且因此各从放大器相互间同步。
[0019]特别优选地设置，主放大器和一个或多个从放大器结构相同地构造。该实施方案强调:放大器设备的各个通道一一其通过主放大器以及一个或多个从放大器形成一一原则上应该等价地构造，具有的区别在于，主放大器预给定主振荡频率作为用于从放大器的振荡频率。
[0020]在本发明的一种优选实现中，在主从耦合支路中设有高通滤波装置，其中，耦合信号构造为经高通滤波的主音频输出信号。该构型所基于的考虑在于，在放大器之间、亦即主放大器与至少一个从放大器之间和/或在通道之间应该避免音频输入信号的串扰。出于该原因，通过高通滤波装置滤除主音频输出信号的位于可听范围中的信号分量并且仅仅允许具有例如大于30千赫兹、优选大于60千赫兹的频率的信号分量通过。此外，这些信号分量适用于音频输入信号的调制、尤其是脉宽调制。
[0021]在本发明的一种优选实现中，高通滤波装置至少二阶地构造，以便实现:在主音频输出信号中可听的信号分量的衰减特别大幅并且有效地衰减。
[0022]特别优选地，耦合信号无反馈地耦合输入到一个或多个从音频输入端中。通过该实现方案实现了:从音频输入信号或从音频输出信号不通过主从耦合支路反馈到主放大器中。该构型确保:主放大器始终是限定共同的振荡频率的放大器并且该功能不可以通过由从放大器的反馈获得。
[0023]可选地补充地设置，主从耦合支路如此无反馈，使得也排除在从放大器相互间的反馈。
[0024]在本发明的一种优选的电路技术实现中，主从耦合支路具有用于将耦合信号无反馈地耦合输入到从音频输入端中的解耦装置。该解耦装置例如包括运算放大器，该运算放大器无反馈地连接。在本发明的可能的扩展方案中，从放大器中的每一个配置有一个这样的解耦装置，以便避免在从放大器之间音频信号的耦合。
[0025]在本发明的一种优选构型中设置，主放大器和/或从放大器具有大于10瓦特的输出功率，其中，该输出功率作为在供以rosa噪音的情况下根据DIN45324在连接额定阻抗的情况下最大可提供的持续功率。音频放大器设备尤其构造用于放大一个音频源的或多个音频源的信号，例如播放器、多个麦克风和/或仪器中的拾音器。
【附图说明】
[0026]本发明的另外的特征、作用和优点由本发明的优选实施例的以下描述以及附图得出。其中:
[0027]图1:作为本发明的一个实施例的放大器设备的示意方框图。
【具体实施方式】
[0028]图1以示意性方框图示出放大器设备I。放大器设备I用于将音频输入端E1、E2、E3、En上的第一、第二、第三并且必要时第n个音频输入信号AESl、AES2、AES3、AESn转换为音频输出端Al、A2、A3、An上的音频输出信号AAS1、AAS2、AAS3、AASn，其中，音频输出信号AASl、AAS2、AAS3、AASn分别构造为经放大的音频输入信号或者经放大的经脉宽调制的音频输入信号。信号路径AES1-AAS1、AES2-AAS2、AES3-AAS3、AESn-AASn中的每一个形成一个通道 1、I1、IIKn0
[0029]在通道1、I1、II1、n中的每一个中设置放大器V1、V2、V3、Vn，其中，放大器V1、V2、V3、Vn中的每一个构造为D类放大器。放大器Vl、V2、V3、Vn中的每一个具有一个所分配的开关放大器S1、S2、S3、Sn，所述开关放大器包括至少一个功率开关。此外，放大器V1、V2、V3、Vn中的每一个还具有一个所分配的反馈支路Rl、R2、R3、Rn，所述反馈支路将音频输出信号AAS1、AAS2、AAS3、AASn由音频输出端Al、A2、A3、An反馈到放大器Vl、V2、V3、Vn的音频输入端El、E2、E3、En。
[0030]根据所述构造，可以在音频输出端Al、A2、A3、An之前分别设置一个低通滤波装置TP,从而输出信号AASl、AAS2、AAS3、AASn分别构造为经放大的音频输入信号。对此替代地，低通滤波装置TP在音频输出端Al、A2、A3、An之后才设置，从而音频输出信号AAS1、AAS2、AAS3、AASn构造为经放大的经脉宽调制的音频