專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線漢語(yǔ)音擴(kuò)音箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于音響領(lǐng)域，涉及一種由外殼、FM接收放大器、語(yǔ)音濾波器、指示器和揚(yáng)聲器組成的無(wú)線漢語(yǔ)音擴(kuò)音箱。
目前市場(chǎng)上提供的調(diào)頻式無(wú)線電接收機(jī)和揚(yáng)聲器的組合設(shè)備，主要由FM高頻頭、中頻放大器、鑒頻器、音調(diào)控制器、功率放大器、揚(yáng)聲器組成，調(diào)諧指示燈失諧時(shí)熄滅，調(diào)諧準(zhǔn)確時(shí)發(fā)光，其頻響寬達(dá)20～20KHz，配用FM無(wú)線話筒在劇場(chǎng)擴(kuò)音音樂(lè)效果好，但在演講擴(kuò)音時(shí)，不可避免地把語(yǔ)音頻段以外的聲音和環(huán)境噪聲都予以接收放大，而一般音調(diào)控制器的衰減量均在每倍頻程10dB左右，又不可能準(zhǔn)確地控制在語(yǔ)音頻段的上下限位置，效果不夠理想，語(yǔ)音清晰度和信噪比難以進(jìn)一步提高。同時(shí)，調(diào)諧指示燈在調(diào)諧準(zhǔn)確時(shí)發(fā)光，如果無(wú)線話筒電池電壓下降或工作不正常引起發(fā)射頻率漂移等故障，會(huì)誤判接收機(jī)失諧而盲目亂調(diào)，往往給使用者造成困難甚至使故障擴(kuò)大。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種使用方便的無(wú)線漢語(yǔ)音擴(kuò)音箱，它能清晰地接收和放大調(diào)頻載波中的語(yǔ)音信號(hào)，指示燈能直觀顯示無(wú)線話筒和擴(kuò)音箱工作狀態(tài)。
為完成上述任務(wù)，本發(fā)明解決的方案是在無(wú)線漢語(yǔ)音擴(kuò)音箱外殼正面裝有揚(yáng)聲器，一個(gè)綠色調(diào)諧指示燈和數(shù)個(gè)紅色音量指示燈，側(cè)面裝有調(diào)諧旋鈕和音量電位器，音箱內(nèi)裝的調(diào)頻接收電路板包括高頻帶通濾波器、FM高頻頭、中頻放大器、鑒頻器、調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器、AFC電路、音頻功率放大器和音量指示驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所說(shuō)的鑒頻器與音頻功率放大器之間接有語(yǔ)音帶通濾波器，它由壓控型RC電子有源高通濾波器和壓控型RC電子有源低通濾波器兩者串聯(lián)而成，它只讓漢語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)，對(duì)其它信號(hào)和噪聲起衰減作用。所說(shuō)的語(yǔ)音濾波器由一塊四運(yùn)算放大器集成電路和RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，包括兩級(jí)壓控型RC電子有源高通濾波器，轉(zhuǎn)折頻率為300Hz，兩級(jí)壓控型RC電子有源低通濾波器，轉(zhuǎn)折頻率為3500Hz，四級(jí)串聯(lián)后帶外衰減量可達(dá)每倍頻程35dB。
在調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器和調(diào)諧指示燈之間接有三極管構(gòu)成的反相器，基極接調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器的輸出端，集電極接調(diào)諧指示燈，發(fā)射極串聯(lián)限流電阻器，失諧時(shí)反相器導(dǎo)通，調(diào)諧指示燈發(fā)光，調(diào)諧準(zhǔn)確時(shí)熄滅。音量電位器的上端與調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接，下端接正電源，中心抽頭控制音頻功率放大器的工作點(diǎn)，無(wú)FM信號(hào)時(shí)其上端電位升高，電子音量控制使音頻功率放大器處于靜態(tài)。揚(yáng)聲器外面的金屬網(wǎng)罩用導(dǎo)線與高頻帶通濾波器的輸入端連接。
根據(jù)南京大學(xué)聲學(xué)研究室在一九七七年第二期的《電聲技術(shù)》上發(fā)表的論文“漢語(yǔ)平均頻譜在多種條件下的測(cè)量結(jié)果”和上?？萍汲霭嫔缫痪虐硕昃旁鲁霭娴摹稛o(wú)線電與電視》編輯部關(guān)于“音質(zhì)評(píng)價(jià)及術(shù)語(yǔ)”一書(shū)的論述分析可知，漢語(yǔ)普通話中輔音的絕大部分是作為聲母出現(xiàn)在一個(gè)音節(jié)的開(kāi)頭，它能量弱、時(shí)程短、在室內(nèi)容易受到前一個(gè)單字中能量比它大的韻母延遲聲的掩蔽，而聲母清晰度是影響漢語(yǔ)語(yǔ)音可懂度的一個(gè)重要因素。從附圖5的“漢語(yǔ)的平均聲功率譜密度曲線”中可以看出，男女聲的功率頻譜范圍大致在150～5KHz，大部分能量分布在2KHz以下的韻母主要頻譜區(qū)域。300～2KHz頻段能體現(xiàn)語(yǔ)音的厚度和力度，2～3.5KHz頻段使語(yǔ)音明亮、清晰的重要區(qū)域，4KHz以上頻譜中齒音成分較多，放大后易出現(xiàn)象吹口哨那樣的“噓噓”聲。本發(fā)明依照上述原則設(shè)計(jì)300～3500Hz語(yǔ)音帶通濾波器，滾降特性為每倍頻程35dB，插入功放級(jí)前端，配用上海飛樂(lè)電聲總廠生產(chǎn)的CSW－14型無(wú)線話筒，按SJ2467－84《通信設(shè)備漢語(yǔ)清晰度測(cè)試方法》進(jìn)行廳堂擴(kuò)音測(cè)試驗(yàn)證，通帶外的雜音被明顯切除，漢語(yǔ)單字清晰度可達(dá)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
此外，本發(fā)明的調(diào)諧指示燈經(jīng)反相器驅(qū)動(dòng)，開(kāi)啟電源調(diào)諧指示燈發(fā)綠光，打開(kāi)無(wú)線話筒開(kāi)關(guān)就熄滅，演講時(shí)隨聲音大小數(shù)個(gè)紅色音量指示燈自下而上發(fā)光，一目了然。采用電子音量控制功放級(jí)的工作點(diǎn)，還具有靜噪和自動(dòng)開(kāi)機(jī)功能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。
圖3示出實(shí)施方案的電原理圖。
圖4是本發(fā)明的音頻頻率特性曲線。
圖5是南京大學(xué)聲學(xué)研究室繪制的“漢語(yǔ)平均聲功率譜密度曲線”。
在圖1所示的外形結(jié)構(gòu)圖中，音箱外殼(18)正面裝有揚(yáng)聲器(9)，其右下方裝有一只綠色發(fā)光二極管構(gòu)成的音量指示燈(13)，其垂直方向上面均勻裝有數(shù)只紅色發(fā)光二極管構(gòu)成音量指示燈(11)。音箱外殼(18)背面上方有安裝用金屬固定裝置(19)。側(cè)面裝有與雙連可變電容器轉(zhuǎn)軸相連的調(diào)諧旋鈕(14)，其下方裝有音量電位器(15)和保險(xiǎn)絲座(16)，電源插頭(17)從音箱的后蓋孔引出。揚(yáng)聲器正面的金屬網(wǎng)罩(20)用導(dǎo)線與高頻帶通濾波器(1)的輸入端連接，既減小接收死角，又省去一根拉桿天線。
圖2示出具體實(shí)施例。由無(wú)線話筒發(fā)射出來(lái)的調(diào)頻載波傳送到金屬網(wǎng)罩(20)，被導(dǎo)線饋送至高頻帶通濾波器(1)，抑制調(diào)頻波段以外的信號(hào)，將調(diào)頻段以?xún)?nèi)的信號(hào)順利送至FM高頻頭(2)的輸入端進(jìn)行選頻高頻放大，與其內(nèi)部的本振信號(hào)混頻后得10.7MHz中頻信號(hào)，送至中頻放大器(3)，經(jīng)選頻、放大、限幅后送入鑒頻器(4)鑒頻后的語(yǔ)音信號(hào)被送入一塊四運(yùn)放集成電路和RC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的語(yǔ)音帶通濾波器(7)，它由兩級(jí)壓控型RC電子有源高通濾波器和兩級(jí)壓控型RC電子有源低通濾波器串聯(lián)而成，其高通轉(zhuǎn)折頻率為300Hz，低通轉(zhuǎn)折頻率為3500Hz，衰減量可達(dá)每倍頻程35dB，它只讓漢語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)，而對(duì)通帶外的雜音和噪聲起衰減作用。該語(yǔ)音信號(hào)又被送入音頻功率放大器(8)放大后，一路推動(dòng)揚(yáng)聲器(9)發(fā)聲，另一路被取樣后送至音量指示驅(qū)動(dòng)器(10)進(jìn)行直流放大，其輸出端分別與數(shù)個(gè)紅色發(fā)光二極管構(gòu)成的音量指示燈(11)相連接。從鑒頻器(4)輸出的另一路信號(hào)經(jīng)調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器(5)直流放大后，其中一部分電流送至AFC電路(6)去控制FM高頻頭(2)內(nèi)部振蕩器工作頻率，作自動(dòng)頻率微調(diào)；另一部分電流被送入反相器(12)的輸入端，其輸出端驅(qū)動(dòng)調(diào)諧指示燈(13)，失諧或無(wú)FM信號(hào)時(shí)反相器(12)導(dǎo)通，調(diào)諧指示燈發(fā)光，反之熄滅。電子音量電位器(15)的上端與調(diào)諧指示器(5)的輸出端連接，下端接正5V電源，中心抽頭接音頻功率放大器(8)的直流工作點(diǎn)，無(wú)FM信號(hào)時(shí)上端電位隨反相器(12)輸出端升高而上升，使功放級(jí)處于靜態(tài)，有FM信號(hào)時(shí)則開(kāi)啟工作，實(shí)現(xiàn)靜噪和自動(dòng)開(kāi)機(jī)功能。
圖3是本發(fā)明實(shí)施方案的電原理圖。圖中FM信號(hào)由代作天線的金屬網(wǎng)罩(20)接收，通過(guò)連接導(dǎo)線送至88～108MHz的高頻帶通濾波器(1)，濾波后的FM信號(hào)直接送入IC1第12腳，它是內(nèi)部FM高頻頭(2)的高放級(jí)輸入端，第9腳外接高放線圈L1、可變電容器C2a、微調(diào)電容C3組成的高頻調(diào)諧回路，第7腳外接振蕩線圈L2、可變電容器C2b、微調(diào)電容器C4組成的本振調(diào)諧回路，C2a、C2b是一個(gè)型號(hào)為CBM－444H－F的調(diào)頻雙連電容器。經(jīng)選頻后的高頻信號(hào)與本振信號(hào)在IC1內(nèi)部的混頻器混頻后得到10.7MHz中頻信號(hào)，從第14腳輸出經(jīng)R3由CF1選頻，它是一個(gè)LTB－10.7MHz陶瓷濾波器。選頻后的中頻信號(hào)進(jìn)入IC1第17腳的中頻放大器(3)的輸入端，經(jīng)放大后中頻信號(hào)由IC1內(nèi)部饋至鑒頻器(4)，第2腳外接CF2，它是一個(gè)CDA－10.7MHz的陶瓷鑒頻器。鑒頻后的音頻信號(hào)一路從IC1的第23腳輸出，送入語(yǔ)音濾波器(7)的輸入端，這是一個(gè)型號(hào)為SF324的四運(yùn)放集成電路，IC3和IC4是兩級(jí)參數(shù)和結(jié)構(gòu)相同的壓控型RC電子有源高通濾波器。以第一級(jí)IC3為例，輸入網(wǎng)絡(luò)中C15和C16串聯(lián)后與其反相輸入端連接，R8的一端接C15和C16的連接點(diǎn)，另一端接地。C17和R9組成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，它們的一端都與IC3的輸出端連接，其中C17的另一端與C15和C16的連接點(diǎn)相連，R9的另一端接反相器輸入端。正相輸入端的中點(diǎn)電壓取自分壓電阻器R18和R19的連接點(diǎn)。當(dāng)C15和C16取0.01μf，C17取5000pf，R8取12KΩ，R9取36KΩ，IC3和IC4兩級(jí)串聯(lián)后可得高通轉(zhuǎn)折頻率為300Hz，衰減量達(dá)每倍頻程35dB的指標(biāo)。IC5和IC6是兩級(jí)結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同的壓控型RC電子有源低通濾波器，以第一級(jí)IC5為例，輸入網(wǎng)絡(luò)中R12和R13串聯(lián)后與其反相輸入端連接，C21的一端接R12和R13連接點(diǎn)，另一端接地。R14和C22組成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，它們的一端都與其輸出端連接，其中R14的另一端接R12和R13的連接點(diǎn)，C22的另一端接反相輸入端。正相輸入端接R18和R19的分壓點(diǎn)。當(dāng)R12和R13都取6.2KΩ，R14取30KΩ，C21取0.01μf，C22取5000PF時(shí)，IC5和IC6兩級(jí)串聯(lián)后可獲得低通轉(zhuǎn)折頻率為3500Hz時(shí)衰減量每倍頻程35dB的指標(biāo)。高通濾波器和低通濾波器兩者串聯(lián)后起到漢語(yǔ)語(yǔ)音濾波作用，其頻率特性曲線如圖4所示。為獲得足夠的負(fù)反饋，以保證其濾波特性，要求運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益＞70dB，RC網(wǎng)絡(luò)中的電阻、電容器精度達(dá)±2％以?xún)?nèi)。當(dāng)然也可以只采用單級(jí)高通和低通電子有源濾波器構(gòu)成語(yǔ)音濾波器，衰減特性只有每倍頻程18dB，效果差些。
經(jīng)濾波后的語(yǔ)音信號(hào)從IC6的輸出端經(jīng)C25送入IC1第24腳的音頻功率放大器(8)的輸入端，放大后從第27腳輸出，推動(dòng)揚(yáng)聲器(9)發(fā)聲。同時(shí)小部分信號(hào)經(jīng)R6和R7分壓后送入型號(hào)為CD7366的音量指示驅(qū)動(dòng)器(10)的第8腳，數(shù)個(gè)由紅色發(fā)光二極管構(gòu)成的音量指示燈(11)，按每?jī)芍徽虼?lián)成一組，分別與音量指示驅(qū)動(dòng)器(10)的第1、2、3、4、6腳相連接，在音箱外殼(18)正面垂直方向依次自下而上排列，就會(huì)產(chǎn)生隨音量大小自下而上發(fā)光效果。
從鑒頻器(4)輸出的另一路信號(hào)由IC1內(nèi)部送至調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器(5)進(jìn)行直流放大，從第21腳輸出經(jīng)R1再送入第6腳的AFC電路(6)，以控制FM高頻頭(2)內(nèi)部振蕩器工作頻率，進(jìn)行自動(dòng)頻率微調(diào)。從第19腳輸出的直流信號(hào)經(jīng)三極管構(gòu)成的反相器(12)倒相，驅(qū)動(dòng)集電極回路中的調(diào)諧指示燈，串接在發(fā)射極回路中的電阻R4限制調(diào)諧指示燈工作電流。
音量電位器(15)上端接IC1的第19腳，下端接第8腳高頻頭的電源正端，中心抽頭接第4腳與內(nèi)部音頻功率放大器(8)的直流工作點(diǎn)連接。當(dāng)失諧或無(wú)FM信號(hào)時(shí)，第19腳電位上升，第4腳電位也隨著上升，電子音量控制使功放級(jí)處于低功耗靜態(tài)，實(shí)現(xiàn)靜噪和自動(dòng)開(kāi)機(jī)功能。
IC1是SONY公司生產(chǎn)的CXA1019集成電路，如用功能相似的國(guó)產(chǎn)的三塊集成電路D7335、D7640和D4420組合代用，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。本機(jī)除了FM高頻頭(2)外接的高頻調(diào)諧回路和本振諧振回路需要調(diào)試外，其它電路只要元件合格、安裝無(wú)誤，基本上不必調(diào)試就能正常工作。
權(quán)利要求1.無(wú)線漢語(yǔ)音擴(kuò)音箱，屬音響領(lǐng)域，在音箱外殼正面裝有揚(yáng)聲器，調(diào)諧指示燈和音量指示燈，側(cè)面裝有調(diào)諧旋鈕和音量電位器，音箱內(nèi)裝的調(diào)頻接收電路板包括高頻帶通濾波器、FM高頻頭、中頻放大器、鑒頻器、調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器、AFC電路、音頻功率放大器和音量指示驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所說(shuō)的鑒頻器與音頻功率放大器之間接有語(yǔ)音帶通濾波器，它由壓控型RC電子有源高通濾波器和壓控型RC電子有源低通濾波器兩者串聯(lián)而成，它只讓漢語(yǔ)語(yǔ)音電信號(hào)通過(guò)，對(duì)其它信號(hào)和噪聲起衰減作用。
2.依照權(quán)利要求1所述的擴(kuò)音箱，其特征在于所說(shuō)的調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器和調(diào)諧指示燈之間接有反相器，失諧時(shí)調(diào)諧指示燈發(fā)光，調(diào)諧準(zhǔn)確時(shí)熄滅。
3.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)音箱，其特征在于所說(shuō)的語(yǔ)音帶通濾波器由一塊四運(yùn)算放大器集成電路和RC網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成，包括兩級(jí)壓控型RC電子有源高通濾波器，轉(zhuǎn)折頻率為300Hz，兩級(jí)壓控型RC電子有源低通濾波器，轉(zhuǎn)折頻率為3500Hz，四級(jí)串聯(lián)而成。
4.按權(quán)利要求1或2所述的擴(kuò)音箱，其特征在于反相器由晶體三極管構(gòu)成，基極接調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器的輸出端，集電極接調(diào)諧指示燈，發(fā)射極串聯(lián)限流電阻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擴(kuò)音箱，其特征在于所說(shuō)的音量電位器的上端與調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接，下端接正電源，中心抽頭控制音頻功率放大器的工作點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的擴(kuò)音箱，其特征在于揚(yáng)聲器外面的金屬網(wǎng)罩用導(dǎo)線與高頻帶通濾波器的輸入端相連接。
專(zhuān)利摘要無(wú)線漢語(yǔ)音擴(kuò)音箱，屬音響領(lǐng)域。包括FM接收放大器、揚(yáng)聲器、調(diào)諧指示和音量指示、電源、外殼。其特征在于根據(jù)漢語(yǔ)音特點(diǎn)設(shè)有RC電子有源語(yǔ)音帶通濾波器，切除了語(yǔ)音頻段以外的雜音和噪聲，提高信噪比和漢語(yǔ)音清晰度。同時(shí)還具有靜噪功能，利用普通調(diào)頻無(wú)線話筒電信號(hào)遙控?cái)U(kuò)音箱自動(dòng)開(kāi)機(jī)，顯示裝置直觀監(jiān)視無(wú)線話筒和擴(kuò)音箱工作狀況。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，廣泛用于學(xué)校教室、工廠機(jī)關(guān)的演講或野外作業(yè)指揮的無(wú)線擴(kuò)音。
文檔編號(hào)H04R27/04GK2108391SQ91223838
公開(kāi)日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1991年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月21日
發(fā)明者周云正 申請(qǐng)人:周云正