专利名称：音箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及音箱，特别是指一种具有有源和无源切换功能的双模式音箱。
背景技术：
目前的音箱规格很多，从供电方式上划分可分为无源和有源两种。无源音箱由于没有电源电路和功率放大电路，因此不能单独工作，也不能直接与小信号音源，如计算机设备的声卡连接，如果需要连接，必须先通过外置的功率放大器将声卡输出的信号放大后再输入无源音箱。有源音箱自身带有电源电路和功率放大电路，可单独工作，并可直接连接计算机声卡等小信号音源，但小信号音源的输出端子多为固定规格的3.5毫米，因此有源音箱通常不能和功率放大器等大信号音源连接。
由于现有两种规格音箱内部电路结构的差别，以及大信号音源和小信号音源输出端子规格的不同，使现有音箱的使用范围受到限制，同一音箱无法与不同的输出设备连接，从而给用户的使用带来了不便。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种音箱，使其既能够作为有源音箱接收小信号音源，又能够作为无源音箱接收大信号音源，方便用户的使用。
本实用新型提供的一种音箱，包括箱体、信号处理部分和扬声器部分，所述信号处理部分中同时包括用于有源音箱的电源电路单元、功率放大单元和小信号音源输入端子，以及用于无源音箱的大信号音源输入端子；
该信号处理部分还包括用于功率放大单元输出端和大信号音源输入端子输出端之间切换的大小信号输入切换装置；所述电源电路单元和小信号音源输入端子分别与功率放大单元连接，功率放大单元和大信号音源输入端子的输出端分别通过所述大小信号输入切换装置与扬声器部分连接。
该音箱所述大小信号输入切换装置是三向开关，该开关的输出端固定且与扬声器部分连接，用于切换的两个输入端分别与功率放大单元输出端和大信号音源输入端子输出端连接。
该音箱所述三向开关是机械三向开关。
该音箱所述三向开关包括四个固态继电器、一个非门和一个开关；前两个固态继电器的正极端作为三向开关的输出端与大信号音源输入端子连接，后两个固态继电器的负极端作为三向开关另一输出端与功率放大单元的输出端连接，前两个固态继电器的负极端和后两个固态继电器的正极端连接，并作为输出端共同与扬声器部分连接；非门的输出端与后两个固态继电器的控制端连接，非门的输入端与前两个固态继电器的控制端连接，并非门的输入端和前两个固态继电器的控制端同时通过开关与电源连接，且非门的输入端和前两个固态继电器的控制端同时接地。
该音箱所述扬声器部分包括高音扬声器和低音扬声器，所述信号处理部分进一步包括用于分离高音信号和低音信号的分频网络电路单元，该分频网络电路单元的高音输出端与扬声器部分的高音扬声器连接，该分频网络电路单元的低音输出端与扬声器部分的低音扬声器连接，该分频网络电路单元的输入端与大小信号输入切换装置连接。
从上述方案可以看出，本实用新型提供的音箱，通过内置有源和无源两种模式音箱的信号处理电路、输入接口以及切换装置，使音箱可以在有源和无源两种模式之间任意切换，既可接收小信号音源，又能接收大信号音源的输入，从而提高和扩展了音箱的功能，为用户在各个环境的使用提高了方便。
图1a为本实用新型音箱处于无源模式时的结构图；图1b为本实用新型音箱处于有源模式时的结构图；图2为电源电路单元电路结构图；图3为功率放大单元电路结构图；图4为分频网络电路单元结构图；图5为本实用新型的大小信号输入切换装置与大信号输入端子和功率放大电路输出端之间的切换关系结构示意图；图6为本实用新型采用固态继电器实现的大小信号输入切换装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。
为保证左右声道的平衡性，本实用新型较佳实施例的音箱采用左右声道音箱完全相同的结构。参见图1所示，每个声道的音箱包括箱体1、电源电路单元2、功率放大单元3、小信号音源输入端子4、大信号音源输入端子5、大小信号输入切换装置6、分频网络电路单元7、高音扬声器8和低音扬声器9。其中，电源电路单元2、功率放大单元3、小信号音源输入端子4、大信号音源输入端子5、大小信号输入切换装置6及分频网络电路单元7在本实用新型中称为音箱的信号处理部分，高音扬声器8和低音扬声器9称为音箱的扬声器部分。
当音箱处于无源模式时，参见图1a所示，大信号音源输入端子5、大小信号输入切换装置6、分频网络电路单元7以及扬声器部分依次相连，如粗线所示。工作时，大信号音源输入端子5与大信号音源连接，大功率信号从大信号音源输入端子5输入，通过大小信号输入切换装置6进入分频网络电路单元7，最后通过音箱扬声器部分的高音扬声器8和低音扬声器9输出声音。
当音箱处于有源模式时，参见图1b所示，小信号音源输入端子4、功率放大单元3、大小信号输入切换装置6、分频网络电路单元7以及扬声器部分依次相连，如粗线所示，并且，电源电路单元2连接电源并始终与功率放大单元3连接。工作时，小信号音源输入端子4与小信号音源连接，电源电路单元2的开关闭合，给功率放大单元3供电，小功率信号从小信号音源输入端子4输入，进入功率放大单元3放大后，通过大小信号输入切换装置6进入分频网络电路单元7，最后通过音箱扬声器部分的高音扬声器8和低音扬声器9输出声音。
本实施例的电源电路单元2的电路结构参见图2所示，该电源电路单元2的输入端直接连接220V交流电源，输出端VDD、VSS连接至功率放大单元3，开关S1和S2当音箱处于有源模式时闭合，当音箱处于无源模式时打开，切断电源。有源模式下，开关S1和S2闭合，该电源电路单元2将输入的220V交流电转化为稳定的直流电后，提供给功率放大单元3。
功率放大单元3的电路结构参见图3所示，由放大器组成的信号放大电路构成。功率放大单元3的VDD和VSS端分别与电源电路单元2的输出端VDD、VSS连接，音频输入端子IN+和IN-与音箱的小信号音源输入端子4中相应的IN+和IN-相连，输入端子G+和G-相连至音箱的信号切换装置6。有源模式下，从小信号输入端子输入的小功率信号，通过音频输入端子IN+和IN-进入功率放大单元3，通过信号放大电路放大成大功率信号后，从G+和G-输出。
分频网络电路单元7用于分离输入音源的高音信号和低音信号，的电路结构参见如图4所示虚框中部分，是一个由电容C、电感L组成的分频电路。分频网络电路单元7输入端子F+和F-与信号切换装置6的输出端连接，输出端分别与高音扬声器8和低音扬声器9的信号端子连接。从输入端子F+和F-输入的信号通过分频电路分出高音信号传输至高音扬声器8，同时，分出低音信号传输至低音扬声器9。
大小信号输入切换装置6的电路结构参见图5所示，是一个机械三向开关。该三向开关的输出端固定，输出端的两个输出端子c、d分别与分频网络电路单元7输入端子F+和F-连接，通过在两个输入端之间进行切换，可使输出端与任意输入端导通，其中一个输入端的输入端子a和b分别与大信号音源输入端子5的WG+和WG-连接，另一个输入端的输入端子e和f分别与功率放大单元3的输出端子G+和G-连接。
当音箱处于无源模式时，将大小信号输入切换装置6切换到a和b，大信号音源输入端子5的WG+和WG-与分频网络电路单元7输入端子F+和F-导通，此时音箱作为无源音箱，可以通过大信号音源输入端子5和其它音响系统的功率放大器设备的输出相连。
当音箱处于无源模式时，将大小信号输入切换装置6切换到e和f，功率放大单元3的输出端子G+和G-与分频网络电路单元7输入端子F+和F-导通，此时音箱作为有源音箱，可以通过小信号音源输入端子4和其它音源系统如计算机声卡、CD机等的输出相连。
另外，本实用新型的大小信号输入切换装置6除了采用机械开关外，还可以采用固态继电器来实现，其电路结构参见图6所示，是由固态继电器和非门组成的三向开关。主要包括四个固态继电器SSR1、SSR2、SSR1’、SSR2’、一个非门N和一个开关S1，通过控制开关S1用于控制大小信号输入切换装置6的切换状态。前两个固态继电器SSR1和SSR2的正极端作为三向开关的输出端a、b与大信号音源输入端子5的WG+和WG-连接，后两个固态继电器SSR1’和SSR2’的负极端作为三向开关另一输出端e和f与功率放大单元3的输出端子G+和G-连接，前两个固态继电器SSR1和SSR2的负极端和后两个固态继电器SSR1’和SSR2’的正极端连接，并作为输出端c和d共同与分频网络电路单元7输入端子F+和F-连接；非门N的输出端与后两个固态继电器SSR1’和SSR2’的控制端C连接，非门N的输入端与前两个固态继电器SSR1和SSR2的控制端C连接，并非门N的输入端和前两个固态继电器SSR1和SSR2的控制端C同时通过开关S1与电源VCC连接，且非门N的输入端和前两个固态继电器SSR1和SSR2的控制端C同时接地。
当大小信号输入切换装置6的切换开关S1闭合时，SSR1和SSR2的控制端C为高电平，SSR1和SSR2导通，而此时SSR1’和SSR2’的控制端C处低电平，SSR1’和SSR2’截止，a和b分别与d和c相连，大信号音源输入端子5的WG+和WG-与分频网络电路单元7输入端子F+和F-导通，此时音箱处于无源模式，可以通过大信号音源输入端子5和其它音响系统的功率放大器设备的输出相连。
当大小信号输入切换装置6的切换开关S1打开时，SSR1和SSR2的控制端C为低电平，SSR1和SSR2截止，而SSR1’和SSR2’的控制端C处高电平，SSR1’和SSR2’导通，e和f分别与d和c相连，功率放大单元3的输出端子G+和G-与分频网络电路单元7输入端子F+和F-导通，此时音箱处于有源模式，可以通过小信号音源输入端子4和其它小功率音源系统的输出相连。
本实用新型使一套普通音箱同时具有有源音箱和无源音箱的功能，从而可以和其它外部音源有机地结合为一体，并通过方便的操作就能兼顾各类音源设备的播放要求，使其功能得以扩展和增加。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种音箱，包括箱体、信号处理部分和扬声器部分，其特征在于，所述信号处理部分中同时包括用于有源音箱的电源电路单元、功率放大单元和小信号音源输入端子，以及用于无源音箱的大信号音源输入端子；该信号处理部分还包括用于功率放大单元输出端和大信号音源输入端子输出端之间切换的大小信号输入切换装置；所述电源电路单元和小信号音源输入端子分别与功率放大单元连接，功率放大单元和大信号音源输入端子的输出端分别通过所述大小信号输入切换装置与扬声器部分连接。
2.根据权利要求1所述音箱，其特征在于，所述大小信号输入切换装置是三向开关，该开关的输出端固定且与扬声器部分连接，用于切换的两个输入端分别与功率放大单元输出端和大信号音源输入端子输出端连接。
3.根据权利要求2所述音箱，其特征在于，所述三向开关是机械三向开关。
4.根据权利要求2所述音箱，其特征在于，所述三向开关包括四个固态继电器、一个非门和一个开关；前两个固态继电器的正极端作为三向开关的输出端与大信号音源输入端子连接，后两个固态继电器的负极端作为三向开关另一输出端与功率放大单元的输出端连接，前两个固态继电器的负极端和后两个固态继电器的正极端连接，并作为输出端共同与扬声器部分连接；非门的输出端与后两个固态继电器的控制端连接，非门的输入端与前两个固态继电器的控制端连接，并非门的输入端和前两个固态继电器的控制端同时通过开关与电源连接，且非门的输入端和前两个固态继电器的控制端同时接地。
5.根据权利要求1所述音箱，其特征在于，所述扬声器部分包括高音扬声器和低音扬声器，所述信号处理部分进一步包括用于分离高音信号和低音信号的分频网络电路单元，该分频网络电路单元的高音输出端与扬声器部分的高音扬声器连接，该分频网络电路单元的低音输出端与扬声器部分的低音扬声器连接，该分频网络电路单元的输入端与大小信号输入切换装置连接。
专利摘要本实用新型公开了一种音箱，包括箱体、信号处理部分和扬声器部分，所述信号处理部分中同时包括用于有源音箱的电源电路单元、功率放大单元和小信号音源输入端子，以及用于无源音箱的大信号音源输入端子；并进一步包括用于功率放大单元输出端和大信号音源输入端子输出端之间的切换的大小信号输入切换装置；所述电源电路单元和小信号音源输入端子分别与功率放大单元连接，功率放大单元和大信号音源输入端子的输出端分别通过所述大小信号输入切换装置与扬声器部分连接。该音箱可以在有源和无源两种模式之间任意切换，既可接收小信号音源，又能接收大信号音源的输入，从而提高和扩展了音箱的功能，为用户在各个环境的使用提高了方便。
文档编号H04R1/00GK2659070SQ0325301
公开日2004年11月24日 申请日期2003年9月27日 优先权日2003年9月27日
发明者陈钧舫 申请人:联想(北京)有限公司