一种可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器的制作方法

专利2022-11-15  85


本实用新型涉及一种音频信号发生器,具体涉及一种可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器。



背景技术:

音乐是高低起伏有明显的节奏感的,所以音频功率放大器(简称为功放)工作的瞬时输出功率是时大时小激烈变化的。如图1所示是一段音乐的幅度与时间的波形,可以看出最大振幅出现的时间很短。

科学界中将一段波形的峰值与有效值之比称为波峰因数,一个典型的音乐信号的波峰因子为3~10;这说明功放需要十倍以上的功率储备。换句话说就是:一台最大输出功率为1500瓦的功放大部分工作时间都处在输出功率150瓦到500瓦的工作状态,所以很多功放的电源系统和散热系统都没有或不需要按能支撑持续1500瓦输出功率的消耗来设计。但这在以前为什么没有引起测试方法不合适的问题呢?主要是因为当年的主流功放大部分都是300瓦以下小功率且效率较低的ab类电路,多为62%左右低效率,其必须要在电源和散热上下足料,所以短时间的连续正弦波测试不会导致出什么问题。但近年随着技术的进步,动态开关电源供电的ab类及d类功放的出现使大功率功放的效率达到88%以上,凭功放里面的储能元件例如大电容就能支撑功放扛过音乐的高潮,然后在音乐低潮时补充储能元件的能量迎接下一次高潮。这时如果再用传统的连续正弦波测试方式会导致被测试的功放的功率不足或触发功放的过载保护,如果时间稍长甚至会引起功放的过热保护。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种能测试效果好、测试精度高的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的:

一种可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,包括压控放大器控制电路及分别与所述压控放大器控制电路电连接的正弦波发生器控制电路、可调脉冲发生器控制电路及缓冲放大输出变换控制电路,所述正弦波发生器控制电路生成正弦波,所述正弦波发送到压控放大器控制电路进行放大,由可调脉冲发生器控制电路生成的音频脉冲信号来改变压控放大器控制电路的放大倍数,经过压控放大器控制电路处理的音频脉冲信号通过缓冲放大输出变换控制电路输出。

进一步,所述压控放大器控制电路包括可变增益放大器、跨度运算放大器或乘法器。

进一步,所述压控放大器控制电路包括脉冲强度调节电路。

进一步,所述正弦波发生器控制电路包括文氏电桥电路。

进一步,所述正弦波发生器控制电路包括信号频率换档电路和信号频率调节电路。

进一步,所述可调脉冲发生器控制电路包括单片机、可改变三角波频率的脉宽调制芯片、ne555时基电路或施密特触发器。

进一步,所述单片机为mega16单片机。

进一步,所述单片机电连接有12864液晶显示模块。

进一步,所述可调脉冲发生器控制电路包括脉冲宽度调节电路和脉冲周期调节电路。

相对于现有技术,本实用新型能测试的高效率功放,还能确定被测试功放有没有偷工减料缩减成本导致影响音乐状态下的声音表现,提高了对高效率功放的测试精度和测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一段音乐的幅度与时间的波形图;

图2为本实用新型可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器的工作原理图;

图3为本实用新型可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器的电路原理图;

图4为本实用新型可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器的ne555时基电路;

图5为本实用新型可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器的施密特触发器。

图中:1-正弦波发生器控制电路;2-压控放大器控制电路;3-可调脉冲发生器控制电路;4-缓冲放大输出变换控制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示为一段音乐的幅度与时间的波形图,最大振幅出现的时间很短。

如图2所示本实用新型的一种可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,包括压控放大器控制电路2及分别与压控放大器控制电路2电连接的正弦波发生器控制电路1、可调脉冲发生器控制电路3及缓冲放大输出变换控制电路4,正弦波发生器控制电路1生成正弦波,正弦波发送到压控放大器控制电路2进行放大,由可调脉冲发生器控制电路3生成的音频脉冲信号来改变压控放大器控制电路2的放大倍数,经过压控放大器控制电路2处理的音频脉冲信号通过缓冲放大输出变换控制电路3输出。

压控放大器控制电路2包括可变增益放大器、跨度运算放大器或乘法器。可变增益放大器、跨度运算放大器或乘法器均可实现随着控制端电压高低而改变放大倍数。

压控放大器控制电路2包括脉冲强度调节电路。

正弦波发生器控制电路1包括文氏电桥电路。

正弦波发生器控制电路1包括信号频率换档电路和信号频率调节电路。

可调脉冲发生器控制电路3包括单片机、可改变三角波频率的脉宽调制芯片、ne555时基电路或施密特触发器。单片机、可改变三角波频率的脉宽调制芯片、ne555时基电路或施密特触发器均可实现输出脉冲信号的周期和占空比连续大幅可调。

单片机为mega16单片机。

单片机电连接有12864液晶显示模块。

可调脉冲发生器控制电路3包括脉冲宽度调节电路和脉冲周期调节电路。

作为一种具体实施方式,如图3所示,先由一个由正弦波发生器控制电路1生成正弦波,该正弦波发生器控制电路1采用文氏电桥电路实现,此正弦波的频率要求能连续大幅可调,然后把生成的正弦波送到一个动态范围足够大的压控放大器控制电路2进行放大,该压控放大器控制电路2采用跨度运算放大器实现,然后由可调脉冲发生器控制电路3生成类似音乐节奏的脉冲信号来改变压控放大器控制电路2的放大倍数,该可调脉冲发生器控制电路3采用mega16单片机实现,该可调脉冲发生器控制电路3输出脉冲信号的周期和占空比都要能连续大幅可调,该压控放大器控制电路2是一种随着控制端电压高低而改变放大倍数的放大控制电路,最后通过缓冲放大输出变换控制电路4输出到卡龙或rca插座处,从而得到周期、占空比和强弱比例都能调节的类音乐正弦波信号。

当然,可调脉冲发生器控制电路3也可通过如图4所示的ne555时基电路实现,或通过如图5所示的施密特触发器实现。

由于高效率功放通常它的音乐状态下的标称输出功率远比其标称电源总输入功率大,用传统的连续正弦波测试方式会导致被测试的功放的功率不足或触发功放的过载保护,本实用新型能测试高效率功放精度更高,还能确定该功入有没有过分利用标称输出功率与电源总输入功率标示规则而偷工减料缩减成本导致影响音乐状态下的声音表现。

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。


技术特征:

1.一种可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:包括压控放大器控制电路及分别与所述压控放大器控制电路电连接的正弦波发生器控制电路、可调脉冲发生器控制电路及缓冲放大输出变换控制电路,所述正弦波发生器控制电路生成正弦波,所述正弦波发送到压控放大器控制电路进行放大,由可调脉冲发生器控制电路生成的音频脉冲信号来改变压控放大器控制电路的放大倍数,经过压控放大器控制电路处理的音频脉冲信号通过缓冲放大输出变换控制电路输出。

2.根据权利要求1所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述压控放大器控制电路包括可变增益放大器、跨度运算放大器或乘法器。

3.根据权利要求1所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述压控放大器控制电路包括脉冲强度调节电路。

4.根据权利要求1所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述正弦波发生器控制电路包括文氏电桥电路。

5.根据权利要求1所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述正弦波发生器控制电路包括信号频率换档电路和信号频率调节电路。

6.根据权利要求1所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述可调脉冲发生器控制电路包括单片机、可改变三角波频率的脉宽调制芯片、ne555时基电路或施密特触发器。

7.根据权利要求6所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述单片机为mega16单片机。

8.根据权利要求6所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述单片机电连接有12864液晶显示模块。

9.根据权利要求1所述的可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,其特征在于:所述可调脉冲发生器控制电路包括脉冲宽度调节电路和脉冲周期调节电路。

技术总结
本实用新型公开了一种可连续大幅可调波峰因数的音频信号发生器,包括压控放大器控制电路及分别与所述压控放大器控制电路电连接的正弦波发生器控制电路、可调脉冲发生器控制电路及缓冲放大输出变换控制电路,所述正弦波发生器控制电路生成正弦波,所述正弦波发送到压控放大器控制电路进行放大,由可调脉冲发生器控制电路生成的音频脉冲信号来改变压控放大器控制电路的放大倍数,经过压控放大器控制电路处理的音频脉冲信号通过缓冲放大输出变换控制电路输出。本实用新型能生成波峰因数大幅可调的音频测试信号,便于测试高效率功放的工作质量。

技术研发人员:王国坚
受保护的技术使用者:恩平灵特电子科技有限公司
技术研发日:2020.06.05
技术公布日:2021.04.06

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