本实用新型属于电子电路设计领域,尤其涉及一种低压大功率音箱。
背景技术:
现有技术中,便携式音箱一般采用单节电池供电,电池电压比较低,标称电压为3.7V。而现有的音箱中喇叭的阻抗较大,一般地,为4欧姆或8欧姆,当电池电压为3.7V时,音箱的每个通道的功率仅为约1.6瓦,功率小,从而声音小、音质较差,特别是当电池电压较低时,功率也随之降低,造成声音失真。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种音箱,旨在解决现有的音箱中喇叭阻抗较大,在采用单节电池供电时,功率小、声音小、音质差的问题。
本实用新型是这样实现的,一种音箱,包括第一喇叭、音频接收电路、第一功率放大电路、供电电路,所述第一喇叭的音圈采用双线并绕的音圈或多线并绕的音圈,绕制的层数为2层、4层、6层或8层,所述音箱还包括:
对所述音频接收电路输出的音频信号进行滤波处理以保留第一频段的音频信号并输出给所述第一功率放大电路的第一滤波电路,所述第一滤波电路的输入端连接所述音频接收电路的信号输出端,所述第一滤波电路的输出端连接所述第一功率放大电路的信号输入端。
进一步地,所述音箱还可包括:
将所述供电电路输出的电压升压后输出给所述第一功率放大电路的升压电路,所述供电电路的输出端是通过所述升压电路连接所述第一功率放大电路的供电输入端的。
进一步地,所述音箱还可包括:
第二喇叭;
对所述音频接收电路输出的音频信号进行滤波处理以保留不同于所述第一频段的第二频段的音频信号并输出的第二滤波电路,所述第二滤波电路的输入端连接所述音频接收电路的信号输出端;
对所述第二滤波电路输出的音频信号进行放大处理后驱动所述第二喇叭发声的第二功率放大电路,所述第二功率放大电路的供电输入端连接所述供电电路的输出端,所述第二功率放大电路的信号输入端连接所述第二滤波电路的输出端,所述第二功率放大电路的信号输出端连接所述第二喇叭。
更进一步地,所述音箱还可包括:
将所述供电电路输出的电压升压后输出给所述第一功率放大电路和所述第二功率放大电路的升压电路,所述供电电路的输出端是通过所述升压电路连接所述第一功率放大电路的供电输入端和所述第二功率放大电路的供电输入端的。
更进一步地,所述音箱还可包括:
将所述供电电路输出的电压升压后输出给所述第一功率放大电路的升压电路,所述供电电路的输出端是通过所述升压电路连接所述第一功率放大电路的供电输入端的。
上述音箱中,所述供电电路可包括电池组、以及向所述电池组充电的升压充电电路,所述电池组包括两节或多节串联连接的可充电电池。
上述音箱中,所述第一滤波电路可以是低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器。
上述音箱中,所述第一喇叭可采用双音圈或多音圈。
上述音箱中,所述第一喇叭的音圈和/或盆架上可打孔。
上述音箱中,所述第一喇叭可采用凹型的防尘盖,所述防尘盖采用纸或铝或PEI材料或PET材料制成,并粘接于所述第一喇叭的音圈和纸盆。
本实用新型提供的音箱中,第一喇叭的音圈采用双线并绕的音圈或多线并绕的音圈,通过改变音箱结构,降低第一喇叭的阻抗,这样便可提升音箱功率,增大声音,提高音质,同时,增加第一滤波电路,以减低供电电路、第一功率放大电路、第一喇叭的负担,减小第一喇叭的失真,进一步提升音箱的音质,减少电能浪费,并提升工作效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的音箱的电路原理图;
图2是本实用新型中,第一喇叭的音圈采用双线并绕时的示意图;
图3是本实用新型中,第一滤波电路为带通滤波器时的电路图;
图4是本实用新型中,第一滤波电路为高通滤波器时的电路图;
图5是本实用新型中,供电电路的电路原理图;
图6是本实用新型中,升压充电电路的电路原理图;
图7是本实用新型中,第一喇叭的音圈和/或盆架上打孔时的示意图;
图8是本实用新型中,第一喇叭采用凹型的防尘盖并同时粘接于音圈和纸盆时的示意图;
图9是本实用新型实施例二提供的音箱的电路原理图;
图10是本实用新型实施例三提供的音箱的电路原理图;
图11是本实用新型实施例四提供的音箱的电路原理图;
图12是本实用新型实施例五提供的音箱的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
针对现有技术存在的问题,本实用新型提出了一种音箱,该音箱中第一喇叭的音圈采用双线并绕或多线并绕的音圈,使得第一喇叭的阻抗小于2欧姆。以下将结合实施例进行详细说明:
实施例一
本实用新型实施例一提供了一种音箱。如图1所示,该音箱包括:第一喇叭1;通过有线通道或无线通道接收音源发出的音频信号的音频接收电路2;对音频接收电路2输出的音频信号进行滤波处理以保留第一频段的音频信号并输出的第一滤波电路5,第一滤波电路5的输入端连接音频接收电路2的信号输出端;对第一滤波电路5输出的音频信号进行放大处理后驱动第一喇叭1发声的第一功率放大电路3,第一功率放大电路3的信号输入端连接第一滤波电路5的输出端;向第一功率放大电路3供电的供电电路4,供电电路4的输出端连接第一功率放大电路3的供电输入端。
其中,第一喇叭1的音圈采用双线并绕的音圈或多线并绕的音圈,以降低音圈的阻抗,绕制的层数为2层、4层、6层或8层。优选地,第一喇叭1的阻抗小于2欧姆。具体来说,如图2所示,在音圈中,线材11以双线并绕或多线并绕的方式缠绕在音圈骨架12上。
在实施例一中,第一滤波电路5可以是低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器,用以滤除音频接收电路2输出的音频信号中一些第一喇叭1响应不到的频段,或者滤除一些容易造成第一喇叭1失真的频段(如超低频信号),以减低供电电路4、第一功率放大电路3、第一喇叭1的负担,减小第一喇叭1的失真,提升音箱的音质,减少电能浪费,并提升工作效率。
具体地,若第一滤波电路5为带通滤波器,则如图3所示,第一滤波电路5可包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一集成运算放大器A 1、第二集成运算放大器A2。其中,第一集成运算放大器A1的同相端+连接第二电阻R2的第一端和第二电容C2的第一端,第二电阻R2的第二端连接第一电阻R1的第一端和第一电容C1的第一端,第一电阻R1的第二端作为第一滤波电路5的输入端连接音频接收电路2的信号输出端,第一电容C1的第二端连接第一集成运算放大器A1的反相端-和第一集成运算放大器A1的输出端,第二集成运算放大器A2的同相端+连接第四电容C4的第一端和第四电阻R4的第一端,第四电容C4的第二端通过第三电容C3连接第一集成运算放大器A 1的输出端、并连接第三电阻R3的第一端,第三电阻R3的第二端连接第二集成运算放大器A2的反相端-和第二集成运算放大器A2的输出端,第一集成运算放大器A1的电源端连接第二集成运算放大器A2的电源端和第五电阻R5的第一端,第五电阻R5的第二端通过第六电阻R6连接等电位端,第五电阻R5的第二端还连接第二电容C2的第二端、第四电阻R4的第二端以及第五电容C5的第一端,第五电容C5的第二端连接等电位端,第二集成运算放大器A2的输出端作为第一滤波电路5的输出端连接第一功率放大电路3的信号输入端,第一集成运算放大器A1和第二集成运算放大器A2由供电电路4供电。
具体地,若第一滤波电路5为高通滤波器,则如图4所示,第一滤波电路5可包括:第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第三集成运算放大器A3。其中,第三集成运算放大器A3的同相端+连接第七电容C7的第一端和第八电阻R8的第一端,第七电容C7的第二端连接第六电容C6的第一端和第七电阻R7的第一端,第六电容C6的第二端作为第一滤波电路5的输入端连接音频接收电路2的信号输出端,第七电阻R7的第二端连接第三集成运算放大器A3的反相端-和第三集成运算放大器A3的输出端,第三集成运算放大器A3的电源端连接第九电阻R9的第一端,第九电阻R9的第二端通过第十电阻R10连接等电位端,第九电阻R9的第二端还连接第八电阻R8的第二端和第八电容C8的第一端,第八电容C8的第二端连接等电位端,第三集成运算放大器A3的输出端作为第一滤波电路5的输出端连接第一功率放大电路3的信号输入端,第三集成运算放大器A3由供电电路4供电。
在实施例一中,供电电路4可采用单电池供电,为了进一步增大功率,供电电路4还可采用可充电的电池组供电,此时,如图5所示,供电电路4可包括:电池组42,以及用于向电池组42充电的升压充电电路41。其中,电池组42包括两节或多节串联连接的可充电电池,电池组42的输出端连接第一功率放大电路3的供电输入端。根据欧姆定律,在第一喇叭1的阻抗一定时,双节电池供电时的功率是单节电池供电时的4倍。并且采用升压充电电路41,以满足当充电输入电压低于电池电压时的需要。例如:采用USB电源(即充电输入电压为5V)做为充电输入、电池组42采用两节锂电池串联(即电池电压为7.4V)时,需要采用升压充电电路41对充电输入电压升压后,给电池组42充电。
具体地,如图6所示,升压充电电路41可包括:退耦子电路415;升压子电路411,用于在充电输入电压低于电池组42的电压时将充电输入电压升压后提供给电池组42,升压子电路411的电源输入端连接充电电源的输出端,升压子电路411的输出端连接电池组42的正极;控制子电路412,用于控制升压子电路411通断并控制升压子电路411输出的脉冲信号占空比,控制子电路412的电源端通过退耦子电路415连接充电电源的输出端,控制子电路412的第一控制输出端连接升压子电路411的控制输入端;电压取样子电路413,用于采集升压子电路411的输出电压并回馈给控制子电路412以稳定升压充电电路41的输出电压,电压取样子电路413的输入端并联在升压子电路411的输出端与电池组42的正极之间的连接线路上,电压取样子电路413的输出端连接控制子电路412的第一采样输入端;电流取样子电路414,用于采集电池组42的充电电流并回馈给控制子电路412以稳定电池组42的充电电流,电流取样子电路414的输入端连接电池的负极,电流取样子电路414的输出端连接控制子电路412的第二采样输入端;输入检测子电路416,用于检测充电输入电压并反馈给控制子电路412以对升压子电路411的工作与否进行控制并调节升压子电路411的输出电压,输入检测子电路416的输入端连接充电电源的输出端,输入检测子电路416的输出端连接控制子电路412的第三采样输入端。
通常地,喇叭是采用单音圈的结构,在单音圈的结构中,采用一个音圈、两个输入端子,并由一个功率放大电路驱动发声。在实施例一中,第一喇叭1采用双音圈或多音圈的结构,在双音圈的结构中,采用两个音圈,每一音圈采用两个输入端子,两个音圈分别由单独的功率放大电路驱动发声,即是说,当第一喇叭1采用两个音圈时,第一功率放大电路3又包括两个功率放大子电路(图中未示出),用于分别驱动对应的音圈发声,多音圈的结构以此类推。这样,可进一步提升功率,或在相同功率的情况下降低单个功率放大电路的功率,降低单个功率放大电路的工作电流。
在实施例一中,第一喇叭1的音圈和/或盆架上打孔,如图7所示,目的是给第一喇叭1中的弹波、音圈、防尘盖和磁路所形成的密封空间透气,以提升第一喇叭1的低频响应,提升音箱的音质。
在实施例一中,第一喇叭1采用凹型的防尘盖,防尘盖采用纸或铝或聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)材料制成,并粘接于第一喇叭1的音圈和纸盆,如图8所示,以提升纸盆的强度,使其承受更大的功率,还可以提升第一喇叭1的高频响应,进一步提升音箱的音质。
在实施例一中,第一喇叭1的音圈采用双线并绕的音圈或多线并绕的音圈,通过改变音箱结构,使得第一喇叭1的阻抗小于2欧姆,根据欧姆定律,这样便可提升音箱功率,增大声音,提高音质。但同时,第一喇叭1的阻抗降低会导致供电电路4输出到第一功率放大电路3、第一功率放大电路3输出到第一喇叭1的电流增加,增加了供电电路4、第一功率放大电路3、第一喇叭1的负担,同时也浪费电能,效率较低,故而增加第一滤波电路5,用以滤除音频接收电路2输出的音频信号中一些第一喇叭1响应不到的频段,或者滤除一些容易造成第一喇叭1失真的频段(如超低频信号),以减低供电电路4、第一功率放大电路3、第一喇叭1的负担,减小第一喇叭1的失真,进一步提升音箱的音质,减少电能浪费,并提升工作效率。
实施例二
本实用新型实施例二提供了一种音箱,如图9所示。与实施例一不同的是,在实施例二中,音箱还可包括:将供电电路4输出的电压升压后输出给第一功率放大电路3的升压电路6,此时,供电电路4的输出端是通过升压电路6连接第一功率放大电路3的供电输入端的。
根据欧姆定律,在增加升压电路6后,可进一步提升功率,增大音量。
实施例三
本实用新型实施例三提供了一种音箱,如图10所示。与实施例一不同的是,在实施例三中,音箱还可包括:第二喇叭9;对音频接收电路2输出的音频信号进行滤波处理以保留不同于第一频段的第二频段的音频信号并输出的第二滤波电路7,第二滤波电路7的输入端连接音频接收电路2的信号输出端;对第二滤波电路7输出的音频信号进行放大处理后驱动第二喇叭9发声的第二功率放大电路8,第二功率放大电路8的供电输入端连接供电电路4的输出端,第二功率放大电路8的信号输入端连接第二滤波电路7的输出端,第二功率放大电路8的信号输出端连接第二喇叭9。其中,第二滤波电路7的结构与第一滤波电路5类似,不赘述。
在实施例三中,第二喇叭9可采用双音圈或多音圈的结构。
在实施例三中,第二喇叭9的音圈可采用双线并绕的音圈或多线并绕的音圈以降低阻抗,绕制的层数为2层、4层、6层或8层。
在实施例三中,第二喇叭9的音圈和/或盆架上打孔,目的是给第二喇叭9中的弹波、音圈、防尘盖和磁路所形成的密封空间透气,以提升第二喇叭9的低频响应,提升音箱的音质。
在实施例三中,第二喇叭9采用凹型的防尘盖,防尘盖采用纸或铝或聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)材料或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)材料制成,并粘接于第二喇叭9的音圈和纸盆,以提升纸盆的强度,可以承受更大的功率,还可以提升第二喇叭9的高频响应,进一步提升音箱的音质。
类似地,在实际应用中,还可以在实施例一的基础上,增加两路或多路滤波电路+功率放大电路+喇叭的组合结构。这样,利用不同类型的喇叭的效率高的频段的不同,使得各路负责不同频段的音频信号的重放,以进一步减少电能浪费、提升效率。例如,若第一喇叭1低频效率高,第二喇叭9中高频效率高,则第一滤波电路5、第一功率放大电路3和第一喇叭1可负责音频信号中的低频段的重放,第二滤波电路7、第二功率放大电路8和第二喇叭9可负责音频信号中的中高频段的重放。
实施例四
本实用新型实施例四提供了一种音箱,如图11所示。与实施例三不同的是,在实施例四中,音箱还可包括:将供电电路4输出的电压升压后输出给第一功率放大电路3和第二功率放大电路8的升压电路6,供电电路4的输出端是通过升压电路6连接第一功率放大电路3的供电输入端和第二功率放大电路8的供电输入端的。
根据欧姆定律,升压电路6会造成供电电路4输出到第一功率放大电路3、第一功率放大电路3输出到第一喇叭1的电流进一步增加,同时也浪费电能,效率较低。在经过分频后,利用不同类型的喇叭的效率高的频段的不同,如有的喇叭低频效率较高,则经对应的滤波电路分频,将包括中高频段和超低频段的其它频段滤掉,只负责音频低频段的重放,有的喇叭中高频效率较高,则经对应的滤波电路分频,将低频段滤掉,只负责音频中高频段的重放,以进一步减少电能浪费,提升效率。
实施例五
本实用新型实施例五提供了一种音箱,如图12所示。与实施例三不同的是,在实施例五中,第二频段高于第一频段,音箱还可包括:将供电电路4输出的电压升压后输出给第一功率放大电路3的升压电路6,供电电路4的输出端是通过升压电路6连接第一功率放大电路3的供电输入端的。
由于喇叭的中高频段的效率远高于低频段的效率,不升压也能满足要求,这样,对于负责音频中高频段重放的喇叭,其不接升压电路6而直接连接供电电路4,不会造成供电电路4输出到对应功率放大电路、对应功率放大电路输出到对应喇叭的电流的增加。
综上所述,本实用新型中,第一喇叭1的音圈采用双线并绕的音圈或多线并绕的音圈,通过改变音箱结构,降低第一喇叭的阻抗,根据欧姆定律,这样便可提升音箱功率,增大声音,提高音质,同时,增加第一滤波电路5,以减低供电电路4、第一功率放大电路3、第一喇叭1的负担,减小第一喇叭1的失真,进一步提升音箱的音质,减少电能浪费,并提升工作效率。再有,可增加升压电路6,以进一步提升功率,增大音量。再有,可增加两路或多路滤波电路+功率放大电路+喇叭的组合结构,这样,利用不同类型的喇叭的效率高的频段的不同,使得各路负责不同频段的音频信号的重放,以进一步减少电能浪费、提升效率。最后,可对第一喇叭1和/或第二喇叭10的结构进行进一步改进,如在音圈和/或盆架上打孔以给弹波、音圈、防尘盖和磁路所形成的密封空间透气,进而提升第一喇叭1和/或第二喇叭10的低频响应,提升音箱的音质,和/或采用凹型的、由纸或铝或PEI材料或PET材料制成的防尘盖并粘接于第一喇叭1和/或第二喇叭10的音圈和纸盆,以提升纸盆的强度,使其承受更大的功率,并提升第一喇叭1和/或第二喇叭10的高频响应,进一步提升音箱的音质。
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、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。