一种扬声系统的制作方法

1.本实用新型属于放大器技术领域，尤其是涉及一种扬声系统。


背景技术：

2.音频功率放大电路分为推挽功放、单端甲类功放和d类功放，其中d类功放效率最高，音质相对最差；推挽功放测试指标最高，功率可以做得大，听感不如单端甲类功放；单端甲类功放效率最低，通常功率不大，测试指标一般低于推挽功放，但听感最好。
3.目前大多数单端甲类功放由电子管构成，虽然测试指标不如常见的推挽功放高，功率也难以做大，但听感却远非推挽功放可比。究其原因，单端甲类功放是由同一个(或同一组)器件处理完整的信号，工作时无突变状态，无负反馈时的失真(尤其是瞬态失真)较小；而推挽功放由二个(或二组)器件分别处理信号的正负半周再拼接起来，正负半周的信号流程/器件工作状态存在差异，加之器件特性不可能完全匹配，所以瞬态失真明显大于单端功放，其测试指标高是因为深度负反馈使然，而负反馈对瞬态失真无效，人耳又对瞬态失真特别敏感，因此造成了听感与测试结果的不一致。
4.现有技术中，单端甲类功放中一般使用电子管，而使用电子管就必须接上输出变压器。但是电子管单端甲类功放主要的失真来自于输出变压器，这也是其测试指标通常低于推挽功放的主要原因。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种听感好且测试指标不低于推挽功放的扬声系统。
6.一种扬声系统，包括：
7.输入节点，其经配置以接收第一信号；
8.输出节点，其经配置以输出经放大的第一信号；
9.功率放大电路，其耦合到所述输入节点与所述输出节点之间以放大第一信号；
10.所述功率放大电路包括集成电路、第一晶体管和恒流源，所述集成电路为运算放大器或者音频放大集成块，所述第一晶体管的第一端子为基极端子或栅极端子，所述第一晶体管的第二端子为集电极端子或漏极端子，所述第一晶体管的第三端子为发射极端子或者源极端子，所述集成电路采用双电源同相接法或者双电源反相接法或者单电源同相接法或者单电源反相接法，所述集成电路的输出端子通过第四电阻器耦合到所述第一晶体管的第一端子，所述第一晶体管的第二端子耦合到第一供应电压源，所述第一晶体管的第三端子耦合到所述恒流源和所述输出节点，在所述输出节点与所述集成电路的反向输入端子之间耦合有反馈电路。
11.本实用新型使用晶体管替代电子管，不存在电子管寿命有限的问题，且无需电子管必须的灯丝及其供电电路，从而使信噪比和效率高于电子管电路，调试也非常简单；集成电路担任电压放大-驱动级工作于低失真的轻载状态并使整个电路的工作点稳定；集成电
路通过第四电阻器与跟随器状态的第一晶体管耦合，晶体管跟随器失真低、听感好、稳定性好；整个电路简洁，信号路径短，无需输出变压器从而无严重失真环节，加入反馈电路亦可确保稳定，使得实际听感较好，且测试指标不低于推挽功放。
12.优选地，当所述集成电路采用双电源同相接法时，所述输入节点耦合到所述运算放大器的正向输入端子，所述运算放大器的正向输入端子通过第一电阻器耦合到接地端子；所述运算放大器的正电源端子耦合到所述第一供应电压源，所述第一供应电压源通过第一电容器耦合到接地端子，所述运算放大器的负电源端子耦合到第二供应电压源，所述第二供应电压源通过第二电容器耦合到接地端子；所述反馈电路包括：第二电阻器，耦合在所述运算放大器的反向输入端子与接地端子之间；第三电阻器，耦合在所述运算放大器的反向输入端子与所述输出节点之间。
13.优选地，当所述集成电路采用双电源反相接法时，所述输入节点通过第二电阻器耦合到所述运算放大器的反向输入端子，所述运算放大器的正电源端子耦合到所述第一供应电压源，所述第一供应电压源通过第一电容器耦合到接地端子，所述运算放大器的负电源端子耦合到第二供应电压源，所述第二供应电压源通过第二电容器耦合到接地端子；所述反馈电路包括耦合在所述运算放大器的反向输入端子与所述输出节点之间的第三电阻器。
14.优选地，所述恒流源包括第二晶体管，所述第二晶体管的集电极端子耦合到所述第一晶体管的第三端子，所述第二晶体管的基极端子通过第八电阻器耦合到所述第一供应电压源，所述第二晶体管的发射极端子通过第七电阻器耦合到第二供应电压源，在所述第二晶体管的基极端子与所述第二供应电压源之间耦合有稳压器，所述稳压器为一个稳压管或者一个稳压ic或者一个发光管led或者一个二极管或者至少两个相互正向串联的二极管；或者，所述恒流源包括第二晶体管，所述第二晶体管的集电极端子耦合到所述第一晶体管的第三端子，所述第二晶体管的基极端子通过第八电阻器耦合到所述第一供应电压源，所述第二晶体管的发射极端子通过第七电阻器耦合到第二供应电压源，所述恒流源还包括第三晶体管，所述第三晶体管的集电极端子耦合到所述第二晶体管的基极端子，所述第三晶体管的基极端子耦合到所述第二晶体管的发射极端子，所述第三晶体管的发射极端子耦合到所述第二供应电压源；或者，所述恒流源包括稳压ic，所述稳压ic的电压输入端子耦合到所述第一晶体管的第三端子，所述稳压ic的电压输出端子通过第七电阻器耦合到所述第二供应电压源，所述稳压ic的电压调节端子耦合到所述第二供应电压源。第一晶体管以晶体管恒流源为负载并从第一晶体管的第三端子直接输出，相比电阻负载效率高、稳定性好、失真低，相比变压器输出失真更低。
15.优选地，当所述集成电路采用单电源同相接法时，所述运算放大器的正向输入端子通过第一电容器耦合到输入节点，所述运算放大器的正向输入端子通过第一电阻器耦合到第一节点，所述第一节点通过相互并联的第二电容器和第三电阻器耦合到接地端子，所述第一节点通过第二电阻器耦合到所述运算放大器的正电源端子，所述运算放大器的正电源端子耦合到所述第一供应电压源，所述第一供应电压源通过第四电容器耦合到接地端子，所述运算放大器的负电源端子耦合到接地端子；所述反馈电路包括：相互串联的第六电阻器和第三电容器，耦合在所述运算放大器的反向输入端子与接地端子之间；第五电阻器，耦合在所述运算放大器的反向输入端子与所述第一晶体管的第三端子之间；第五电容器，
耦合在所述第一晶体管的第三端子与所述输出节点之间；第九电阻器，耦合在所述输出节点与接地端子之间。即使在单电源电路中要使用输出电容，相对于使用输出变压器，失真更低，且输出电容品质选择比输出变压器方便，音质受控程度更高。
16.优选地，当所述集成电路采用单电源反相接法时，所述输入节点通过相互串联的第六电阻器和第三电容器耦合到所述运算放大器的反向输入端子，所述运算放大器的正向输入端子通过相互并联的第二电容器和第三电阻器耦合到接地端子，所述运算放大器的正向输入端子还通过第二电阻器耦合到所述运算放大器的正电源端子，所述运算放大器的正电源端子耦合到所述第一供应电压源，所述第一供应电压源通过第四电容器耦合到接地端子，所述运算放大器的负电源端子耦合到接地端子；所述反馈电路包括：第五电阻器，耦合在所述运算放大器的反向输入端子与所述第一晶体管的第三端子之间；第五电容器，耦合在所述第一晶体管的第三端子与所述输出节点之间；第九电阻器，耦合在所述输出节点与接地端子之间。即使在单电源电路中要使用输出电容，相对于使用输出变压器，失真更低，且输出电容品质选择比输出变压器方便，音质受控程度更高。
17.优选地，所述恒流源包括第二晶体管，所述第二晶体管的集电极端子耦合到所述第一晶体管的第三端子，所述第二晶体管的基极端子通过第八电阻器耦合到所述第一供应电压源，所述第二晶体管的发射极端子通过第七电阻器耦合到接地端子，在所述第二晶体管的基极端子与所述接地端子之间耦合有稳压器，所述稳压器为一个稳压管或者一个稳压ic 或者一个发光管led或者一个二极管或者至少两个相互正向串联的二极管；或者，所述恒流源包括第二晶体管，所述第二晶体管的集电极端子耦合到所述第一晶体管的第三端子，所述第二晶体管的基极端子通过第八电阻器耦合到所述第一供应电压源，所述第二晶体管的发射极端子通过第七电阻器耦合到接地端子，所述恒流源还包括第三晶体管，所述第三晶体管的集电极端子耦合到所述第二晶体管的基极端子，所述第三晶体管的基极端子耦合到所述第二晶体管的发射极端子，所述第三晶体管的发射极端子耦合到接地端子；或者，所述恒流源包括稳压ic，所述稳压ic的电压输入端子耦合到所述第一晶体管的第三端子，所述稳压ic的电压输出端子通过第七电阻器耦合到接地端子，所述稳压ic的电压调节端子耦合到接地端子。第一晶体管以晶体管恒流源为负载并从第一晶体管的第三端子直接输出，相比电阻负载效率高、稳定性好、失真低，相比变压器输出失真更低。
18.与现有的技术相比，本扬声系统的优点在于：
19.1.使用晶体管替代电子管，不存在电子管寿命有限的问题，且无需电子管必须的灯丝及其供电电路，从而使信噪比和效率高于电子管电路，调试也非常简单；
20.2.集成电路担任电压放大-驱动级工作于低失真的轻载状态并使整个电路的工作点稳定；
21.3.集成电路通过第四电阻器与跟随器状态的第一晶体管耦合，晶体管跟随器失真低、听感好、稳定性好；
22.4.第一晶体管以晶体管恒流源为负载并从第一晶体管的第三端子直接输出，相比电阻负载效率高、稳定性好、失真低，相比变压器输出失真更低；
23.5.整个电路简洁，信号路径短，无需输出变压器从而无严重失真环节，加入反馈电路亦可确保稳定，使得实际听感较好，且测试指标不低于推挽功放；
24.6.即使在单电源电路中要使用输出电容，相对于使用输出变压器，失真更低，且输
出电容品质选择比输出变压器方便，音质受控程度更高。
附图说明
25.图1提供了本实用新型实施例一的电路图。
26.图2提供了本实用新型实施例二的电路图。
27.图3提供了本实用新型实施例一或实施例二的另一种恒流源的电路图。
28.图4提供了本实用新型实施例一或实施例二的另一种恒流源的电路图。
29.图5提供了本实用新型实施例三的电路图。
30.图6提供了本实用新型实施例四的电路图。
31.图7提供了本实用新型实施例三或实施例四的另一种恒流源的电路图。
32.图8提供了本实用新型实施例三或实施例四的另一种恒流源的电路图。
33.图9提供了本实用新型的系统框图。
34.图中，输入节点1、输出节点2、功率放大电路3、集成电路n1、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第一电阻器r1、第二电阻器r2、第三电阻器r3、第四电阻器r4、第五电阻器r5、第六电阻器r6、第七电阻器r7、第八电阻器r8、第九电阻器r9、第一电容器c1、第二电容器c2、第三电容器c3、第四电容器c4、第五电容器c5、稳压器 z1、第一供应电压源v1、第二供应电压源v2。
具体实施方式
35.以下公开内容阐述各种示例性实施例以实现主题的不同特征。下文阐述组件及排列的具体实例以使本实用新型简明。当然，这些仅仅是实例，并不旨在加以限制。例如，应理解，当将一个元件称为“连接到”或“耦合到”另一个元件时，所述元件可直接连接到或耦合到另一个元件，或者可存在一个或多个中间元件。
36.实施例一
37.如图1、3、4、9所示，一种扬声系统3，包括：
38.输入节点1，其经配置以接收第一信号；
39.输出节点2，其经配置以输出经放大的第一信号；
40.功率放大电路3，其耦合到输入节点1与输出节点2之间以放大第一信号；
41.功率放大电路3包括集成电路n1、第一晶体管t1和恒流源，集成电路n1优选为运算放大器或者音频放大集成块，第一晶体管t1优选为双极型管或达林顿管或igbt或mos管，第一晶体管t1的第一端子为基极端子或栅极端子，第一晶体管t1的第二端子为集电极端子或漏极端子，第一晶体管t1的第三端子为发射极端子或者源极端子，集成电路n1采用双电源同相接法或者双电源反相接法或者单电源同相接法或者单电源反相接法，集成电路n1的输出端子通过第四电阻器r4耦合到第一晶体管t1的第一端子，第一晶体管t1的第二端子耦合到第一供应电压源v1，第一晶体管t1的第三端子耦合到恒流源和输出节点2，在输出节点2与集成电路n1的反向输入端子之间耦合有反馈电路。
42.本实用新型使用晶体管替代电子管，不存在电子管寿命有限的问题，且无需电子管必须的灯丝及其供电电路，从而使信噪比和效率高于电子管电路，调试也非常简单；集成电路n1担任电压放大-驱动级工作于低失真的轻载状态并使整个电路的工作点稳定；集成
电路n1通过第四电阻器r4与跟随器状态的第一晶体管t1耦合，晶体管跟随器失真低、听感好、稳定性好；整个电路简洁，信号路径短，无需输出变压器从而无严重失真环节，加入反馈电路亦可确保稳定，使得实际听感较好，且测试指标不低于推挽功放。
43.当集成电路n1采用双电源同相接法时，输入节点1耦合到运算放大器的正向输入端子，运算放大器的正向输入端子通过第一电阻器r1耦合到接地端子；运算放大器的正电源端子耦合到第一供应电压源v1，第一供应电压源v1通过第一电容器c1耦合到接地端子，运算放大器的负电源端子耦合到第二供应电压源v2，第二供应电压源v2通过第二电容器 c2耦合到接地端子；反馈电路包括：第二电阻器r2，耦合在运算放大器的反向输入端子与接地端子之间；第三电阻器r3，耦合在运算放大器的反向输入端子与输出节点2之间。
44.恒流源包括第二晶体管t2，第二晶体管t2优选为双极型管，第二晶体管t2的集电极端子耦合到第一晶体管t1的第三端子，第二晶体管t2的基极端子通过第八电阻器r8耦合到第一供应电压源v1，第二晶体管t2的发射极端子通过第七电阻器r7耦合到第二供应电压源v2，在第二晶体管t2的基极端子与第二供应电压源v2之间耦合有稳压器z1，稳压器z1为一个稳压管或者一个稳压ic或者一个发光管led或者一个二极管或者至少两个相互正向串联的二极管；或者，恒流源包括第二晶体管t2，第二晶体管t2优选为双极型管，第二晶体管t2的集电极端子耦合到第一晶体管t1的第三端子，第二晶体管t2的基极端子通过第八电阻器r8耦合到第一供应电压源v1，第二晶体管t2的发射极端子通过第七电阻器r7耦合到第二供应电压源v2，恒流源还包括第三晶体管t3，第三晶体管t3的集电极端子耦合到第二晶体管t2的基极端子，第三晶体管t3的基极端子耦合到第二晶体管t2的发射极端子，第三晶体管t3的发射极端子耦合到第二供应电压源v2；或者，恒流源包括稳压ic，稳压ic型号优选为lm317或者lt108x系列，稳压ic的电压输入端子耦合到第一晶体管t1的第三端子，稳压ic的电压输出端子通过第七电阻器r7耦合到第二供应电压源v2，稳压ic的电压调节端子耦合到第二供应电压源v2。第一晶体管t1以晶体管恒流源为负载并从第一晶体管t1的第三端子直接输出，相比电阻负载效率高、稳定性好、失真低，相比变压器输出失真更低。
45.总之，避免使用高失真的元器件，通过合理的电路设计，尽量采用失真最低的直接耦合，使各个元器件工作于各自最合适的状态，并且具有最短的信号路径，从而实现一系列很高的指标和优秀的听感。
46.实施例二
47.本实施例的结构、原理以及实施步骤与实施例一类似，不同的地方在于：
48.如图2所示，当集成电路n1采用双电源反相接法时，输入节点1通过第二电阻器r2 耦合到运算放大器的反向输入端子，运算放大器的正电源端子耦合到第一供应电压源v1，第一供应电压源v1通过第一电容器c1耦合到接地端子，运算放大器的负电源端子耦合到第二供应电压源v2，第二供应电压源v2通过第二电容器c2耦合到接地端子；反馈电路包括耦合在运算放大器的反向输入端子与输出节点2之间的第三电阻器r3。
49.实施例三
50.本实施例的结构、原理以及实施步骤与实施例一或实施例二类似，不同的地方在于：
51.如图5、7、8所示，当集成电路n1采用单电源同相接法时，运算放大器的正向输入端子通过第一电容器c1耦合到输入节点1，运算放大器的正向输入端子通过第一电阻器 r1耦
合到第一节点，第一节点通过相互并联的第二电容器c2和第三电阻器r3耦合到接地端子，第一节点通过第二电阻器r2耦合到运算放大器的正电源端子，运算放大器的正电源端子耦合到第一供应电压源v1，第一供应电压源v1通过第四电容器c4耦合到接地端子，运算放大器的负电源端子耦合到接地端子；反馈电路包括：相互串联的第六电阻器r6和第三电容器c3，耦合在运算放大器的反向输入端子与接地端子之间；第五电阻器r5，耦合在运算放大器的反向输入端子与第一晶体管t1的第三端子之间；第五电容器c5，耦合在第一晶体管t1的第三端子与输出节点2之间；第九电阻器r9，耦合在输出节点2与接地端子之间。即使在单电源电路中要使用输出电容，相对于使用输出变压器，失真更低，且输出电容品质选择比输出变压器方便，音质受控程度更高。
52.恒流源包括第二晶体管t2，第二晶体管t2优选为双极型管，第二晶体管t2的集电极端子耦合到第一晶体管t1的第三端子，第二晶体管t2的基极端子通过第八电阻器r8耦合到第一供应电压源v1，第二晶体管t2的发射极端子通过第七电阻器r7耦合到接地端子，在第二晶体管t2的基极端子与接地端子之间耦合有稳压器z1，稳压器z1为一个稳压管或者一个稳压ic或者一个发光管led或者一个二极管或者至少两个相互正向串联的二极管；或者，恒流源包括第二晶体管t2，第二晶体管t2优选为双极型管，第二晶体管t2的集电极端子耦合到第一晶体管t1的第三端子，第二晶体管t2的基极端子通过第八电阻器r8 耦合到第一供应电压源v1，第二晶体管t2的发射极端子通过第七电阻器r7耦合到接地端子，恒流源还包括第三晶体管t3，第三晶体管t3的集电极端子耦合到第二晶体管t2的基极端子，第三晶体管t3的基极端子耦合到第二晶体管t2的发射极端子，第三晶体管t3 的发射极端子耦合到接地端子；或者，恒流源包括稳压ic，稳压ic型号优选为lm317或者lt108x系列，稳压ic的电压输入端子耦合到第一晶体管t1的第三端子，稳压ic的电压输出端子通过第七电阻器r7耦合到接地端子，稳压ic的电压调节端子耦合到接地端子。第一晶体管t1以晶体管恒流源为负载并从第一晶体管t1的第三端子直接输出，相比电阻负载效率高、稳定性好、失真低，相比变压器输出失真更低。
53.实施例四
54.本实施例的结构、原理以及实施步骤与实施例一或实施例二类似，不同的地方在于：
55.如图6所示，当集成电路n1采用单电源反相接法时，输入节点1通过相互串联的第六电阻器r6和第三电容器c3耦合到运算放大器的反向输入端子，运算放大器的正向输入端子通过相互并联的第二电容器c2和第三电阻器r3耦合到接地端子，运算放大器的正向输入端子还通过第二电阻器r2耦合到运算放大器的正电源端子，运算放大器的正电源端子耦合到第一供应电压源v1，第一供应电压源v1通过第四电容器c4耦合到接地端子，运算放大器的负电源端子耦合到接地端子；反馈电路包括：第五电阻器r5，耦合在运算放大器的反向输入端子与第一晶体管t1的第三端子之间；第五电容器c5，耦合在第一晶体管 t1的第三端子与输出节点2之间；第九电阻器r9，耦合在输出节点2与接地端子之间。即使在单电源电路中要使用输出电容，相对于使用输出变压器，失真更低，且输出电容品质选择比输出变压器方便，音质受控程度更高。
56.上述内容概述了数个实施例的特征，以使所属领域的技术人员可更好地理解本实用新型的各方面。所属领域的技术人员应了解，其可容易地使用本实用新型作为设计或修
改其他工艺及结构以实现与本文中所介绍的实施例相同的目的及/或达成相同的优势的基础。所属领域的技术人员还应意识到这些等效构造并不背离本实用新型的精神及范围，且其可在不背离本实用新型的精神及范围的情况下在本文中做出各种变化、替代及更改。