专利名称：音响的功能扩展方法
技术领域：
本发明涉及音响设备的连接。既采用新型的信号线及标准的插头、插座，实现对音响设备简单地进行信号输入、输出连接。特别是当有新的音频信号处理器问世时，能与原有的设备进行方便有效的连接。
现有的音响设备，信号的输入输出是采用双芯或单芯屏蔽线及相应的插孔、插头，一般来讲，其输入与输出是分开的，而且输入输出插孔很少。现代世界，新的音频处理器不断涌现，但其不能很有效的与现有的音响进行连接，只有懂得音响原理的人，才能进行连接，而且不可避免地引进一些噪声，只不过随不同技术水平的人，噪声大小不同而已。并且当外接音频处理器功率较小、功能单一时，为其单独置一电源，经济上不合算，引线也多而乱。而为外接处理器单独配一电源变压器会显得笨重，体积也大。
这里所说的外接音频处理器，就目前来讲有混响器、声场扩展器，动态降噪电路、n段电平指示器及一些新的音响器件等;主体音响是指含有音源、均衡器、功效等音响设备的组合，如录音机、组合音响等。
本发明的任务是提供一种新型的标准的音响连接线及输入输出接口，能够使音响简单地进行连接，并能进行有效的扩展，使不懂音响原理的人也能进行扩展。主体音响本身较大，且不常移动，可在主体音响内配置一高质量电源;为小功率外接处理器提供电源。
本发明的任务以下列方式完成此任务涉及到连线、插头与插座，主体音响设备的信号切换装置，分别叙述连线，连线为排线结构，有九条导电线。其中四条为信号线，四条为电源线，一条为地线。信号线用单芯屏蔽线，内芯传输信号，外皮为信号地线，并且起屏蔽干扰的作用。信号线为左右声道分用两条屏蔽线，之所以要这样而不用一根双芯屏蔽线，是为了防止相互串音，并减小噪声。电源线和地线用单根导线，能容纳一定功率的电流。上述连线可利用现有的制线技术与设备制成排线，以利于连接和外观。线的排列结构在后面详述。
标准输入输出接口既插头插座与相应的标准连线相对应，采用九针式，但信号插针与电源插针不同。插针排列如下分两组，信号线与地线为一组，依次为左声道、右声道输出，总地线，左声道、右声道输入。并且在插头处总地线与信号地线相连。采用此种排列结构，一方面可以使有的外接处理器只有输出或输入时，可采用较小的插头只和主体音响实行输入或输出连接，从而降低支出，另一方面，能与现有的家庭音响设备实现信号连接(兼容)。另一组为电源插针，为外接处理器提供电源，初步打算采用+24V、-24V、+15V、+3V四种电压值。主体音响中配置一高质量电源经稳压电路提供四种压值的电压源、与插座的一组电源插针相连接。如果外接处理器的电源电压不是上述值，由可在外接处理器上安装集成稳压块或稳压管进行降压，安排3伏电压主要是考虑到单放机(Walkman)的3伏电压。
信号切换，在主体音响的信号线路上设置一模拟开关(或机械开关)对信号实行通断。从前级电路出来的信号经一信号分路电路，分成两路，一路去模拟开关，一路接口的输出插针;在后级电路前设一信号合路电路，信号一路来自模拟开关，一路来自接口的输入插针。此套装置可实现主体音响的信号与外接处理器的信号串联或并联。每个模拟开关的控制信号接一发光二极管(LED)，当模拟开关断开时LED亮，合上时LED灭，可将此LED安装在接口的插座旁边，而插座一般是安装在主体音响后面或侧面，所以只要LED都是灭的，则主体音响就不会不响，这就可使人清楚的知道信号的通断。
同样在外接处理器的信号输入输出线路上各设置一模拟开关，对信号实行通断。不同的是，控制信号所接的发光二极管发光的方式，当开关合上时亮，断开时灭。
现在的模拟开关的失真和噪声都非常小，只要选择好的元件，并且布线合理，就不会影响音响的保真度。采用模拟开关，还可以方便的进行微机控制。
一组信号切换装置与一个连接插座构成一连接单元，一台音响上可以装1个到几个连接单元。考虑到主体音响设备没有必要备置过多的输入输出接口，而有的人又想使音响设备的功能多一些，可采用前面所述的连接单元进行扩展连接，既几个接口单元串连起来，可同时与几台外接处理器进行信号交换。作为应用实例，这几个串联的连接单元独立做成一个器件，并直接利用连线所提供的主体音响的电源。我们暂且把这个器件称作为音响扩展器。
以下结合附图对本发明作进一步描述附图全部采用示意图，各部分未按比例画出。
图1是连线的横向剖面图;
图2是图1的图形解释;
图3为插头的正视图;
图4是1-1、2-2的局部剖面图;
图5是小插头的正视图;
图6是信号切换的原理图;
图7是信号分路与合路的原理图;
图8是音响扩展器的原理图。
参考图1，四条单芯屏蔽线(1)、(3)、(7)、(9)，五条导电线，(2)、(4)、(5)、(6)、(8)、被绝缘物质封成排线结构。其中(1)、(3)为一组，(7)、(9)为一组。每组或为输出线，或为输入线;(2)、(4)、(6)、(8)为电源线，(5)为总地线;总地线(5)排在中间，信号线(1)、(3)、或(7)、(9)分排两边，电源线(2)、(4)、(6)、(8)、夹杂分布在其间，排列为(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)。图2是由(1)代表由外皮(11)，绝缘层(12)，内芯(13)组成的屏蔽线和由(2)代表导线(14)的解释图。
插头如图3所示，上排为插孔(15)、(16)、(17)、(18)组成的电源插孔，下排插孔由(19)、(20)、(21)、(22)、(23)组成的信号接口，其中插孔(21)为总地线插孔上述几种插孔的形状及尺寸结构未定，由推行时决定。插座是与插头相对应的结构，众所周知，其结构上是相互吻合的，所以未画出插座，用到插座时以(26)表示。
连线(10)各条导线(1)-(9)与插头(26)各插孔(15)-(26)对应连接。
图4为图3中1-1、2-2的剖面图。
1-1剖图中由金属导体构成的信号接头(24)和信号地线接头弹簧片(25)被安装在绝缘插头外壳(26)中，2-2剖图中则是由金属导体做成电源接头弹簧片(27)被安装在插头的绝缘壳(26)中。
图5为小插头，由插孔(19)、(20)或(22)、(23)组成，(28)为小插头的绝缘外壳。小插头作用在于使本发明的接口能与现有音响兼容。
参考图6，主体音响中，由前级电路(32)出来的音频信号由分路电路(33)分成两路，一路去插座(26)的输出接口，另一种经模拟开关(31)在合路电路(30)处与插座(26)的输入接口来的信号相合成去后级电路(29)。(40)为模拟开关的控制信号，模拟开关(31)如果采用高电平导通的话，由控制信号分路去反相器(34)，(35)为发光二极管(LED)，其正端接反相器的输出，负端接地。这样在模拟开关(31)导通时(LED)(35)灭，可指示线路的导通。同理图6的右图为外接处理器的信号切换原理图，模拟开关(36)对输出信号通断，模拟开关(38)对输入信号进行通断，控制信号(40)直接去LED(37)的正极，LED亮时信号导通。(39)为信号处理单元。控制信号(40)由电自锁开关、手触开关或机内微机等提供。
参考图7，(42)、(43)、(44)、(45)、(46)、(47)、(48)、(49)、(50)、(51)是具有一定阻值的电阻，(52)、(53)为运算放大器，选择不同阻值的(43)、(49)使放大倍数为1倍。可以设计成复杂的电路，来提高其信噪比和降低失真度。在图6中采用分路、合路电路的目的是当外部信号短路时，不会影响主体音响信号的电平值。
图8中，分路电路(63)、(56)、合路电路(54)、(61)，模拟开关(55)、(62)，反相器(57)、(60)，LED(58)、(59)功能与前述相同。外接处理器和音响扩展器的输入输出端采用图1所示的排线(10)和图3所示的插头(26)与主体音响的接口插座(26)相连，以实现音响的连接和扩展。
权利要求
1.一种由连接线，插头，插座及信号切换装置组成的音响连接装置，其特征是用排线来做连接线，电源与信号插孔或插针同同安装在一个插头或插座上，信号切换装置由电路组成。
2.按权利要求1所述的排线，其特征是由屏蔽线(1)、导线(2)、屏蔽线(3)、导线(4)、(5)、(6)，屏蔽线(7)、导电线(8)、屏蔽线(9)依次排列。
3.按权利要求1所述的插头或插座，其特征是插孔或插针分两排，上排为电源插孔或插针，下排为信号插孔或插针(包插总地线)。
4.按权利要求1所述的信号切换装置，其特征是由控制信号，模拟开关，分路电路，合路电路组成。
5.按权利要求3所述的电源插孔或插针，其特征是与主体音响内的高质量电源相连。
6.按权利要求4所述的分路电路，合路电路，其特征是分路电路的输出一路去模拟开关，一路去插座的输出接口，合路电路的信号一路来自模拟开关，一路来自插座输入接口。
7.由权利要求4所述控制信号，基特征是与一发光二极管相连。
8.按权利要求4所述模拟开关(31)其特征是以发光二极管(35)熄灭来显示导通的方式。
9.由权利要求3、4所述，几组信号切换电路进行重复并首尾相连接并与插座相配合而串连成音响扩展器。
全文摘要
本发明是音响的与功能扩展的方法，属于电子音响行业。本发明提供了一种新型的音响连接方法，使音响功能增强，并且连接简单。其主要技术特征是由一模拟开关对主体音响的信号通路实行通断。前级电路经一分路电路分为两路，一路去接口插座的输出，另一路通过模拟开关经一合路电路和接口插座的输入插口来的信号相合成，从而实现两路信号的串联或并联。另外还可为小功率音频器件提供高质量电源。
文档编号H04R1/00GK1062068SQ92100028
公开日1992年6月17日 申请日期1992年1月8日 优先权日1992年1月8日
发明者王晓武 申请人:王晓武