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无滤波器的静电式换能扬声器.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN200910253740.5

申请日:

2009.12.10

公开号:

太阳城集团CN102098609B

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):H04R 3/06申请日:20091210授权太阳城集团日:20150107终止日期:20151210|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04R 3/06申请日:20091210|||公开
IPC分类号: H04R3/06; H04R19/02 主分类号: H04R3/06
申请人: 立锜科技股份有限公司
发明人: 黄培城; 郭俊彦
地址: 中国台湾新竹县竹北市台元街20号5楼
优先权:
专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 逯长明
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法律状态
申请(专利)号:

CN200910253740.5

授权太阳城集团号:

太阳城集团|||102098609B||||||

法律状态太阳城集团日:

2017.02.01|||2015.01.07|||2012.11.14|||2011.06.15

法律状态类型:

专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种静电式换能扬声器,其特征在于包括:无滤波器D类放大器,调变音频输入信号而在所述无滤波器D类放大器的两输出端之间产生含有脉宽调变切换载子成分的调变信号;变压器,具有一次侧线圈直接连接所述两输出端;以及带有驻电体的无直流偏压静电式换能器,直接连接所述变压器的二次侧线圈;其中,所述带有驻电体的无直流偏压静电式换能器的电容与所述变压器的电感形成谐振电路,因而解调所述调变信号而产生交流电压驱动所述带有驻电体的无直流偏压静电式换能器。

权利要求书

1: 一种静电式换能扬声器, 其特征在于包括 : 无滤波器 D 类放大器, 调变音频输入信号而在所述无滤波器 D 类放大器的两输出端之 间产生含有脉宽调变切换载子成分的调变信号 ; 变压器, 具有一次侧线圈直接连接所述两输出端 ; 以及 带有驻电体的无直流偏压静电式换能器, 直接连接所述变压器的二次侧线圈 ; 其中, 所述带有驻电体的无直流偏压静电式换能器的电容与所述变压器的电感形成谐 振电路, 因而解调所述调变信号而产生交流电压驱动所述带有驻电体的无直流偏压静电式 换能器。

说明书


无滤波器的静电式换能扬声器

    【技术领域】
     本发明涉及一种静电式换能扬声器 (ElectroStatic TransducerLoudspeaker), 具体地说, 是一种无滤波器的静电式换能扬声器。背景技术
     美国专利公开号 2007/0121970 揭示的静电式换能器, 其驱动电路使用 D 类放大 器, 该 D 类放大器的输出端搭配低通滤波器以消除输出信号中的切换载子成分, 而低通滤 波器会增加实体装置的体积及成本。无滤波器 D 类放大器虽然可以减少实体装置的体积 及成本, 但是只能应用在电感性换能器。 另一方面, 传统的静电式换能器需要很高的直流偏 压, 因此需要供应高直流电压的电源电路, 导致实体装置的成本较高且体积较大。 美国专利 公开号 2009/0016551 提出一种带有驻电体 (electret) 的无直流偏压静电式换能器, 可以 减少实体装置的体积及成本。
     因此已知的静电式换能器存在着上述种种不便和问题。 发明内容 本发明的目的, 在于提出一种无滤波器的静电式换能扬声器。
     为实现上述目的, 本发明的技术解决方案是 :
     一种静电式换能扬声器, 其特征在于包括 :
     无滤波器 D 类放大器, 调变音频输入信号而在所述无滤波器 D 类放大器的两输出 端之间产生含有脉宽调变切换载子成分的调变信号 ;
     变压器, 具有一次侧线圈直接连接所述两输出端 ; 以及
     带有驻电体的无直流偏压静电式换能器, 直接连接所述变压器的二次侧线圈 ;
     其中, 所述带有驻电体的无直流偏压静电式换能器的电容与所述变压器的电感形 成谐振电路, 因而解调所述调变信号而产生交流电压驱动所述带有驻电体的无直流偏压静 电式换能器。
     采用上述技术方案后, 本发明的静电式换能扬声器具有无需滤波器的优点。
     附图说明 图 1 为根据本发明的无滤波器静电式换能扬声器的示意图 ;
     图 2 为图 1 的无滤波器静电式换能扬声器的等效电路图 ; 以及
     图 3 为以图 2 的电路仿真得到的波形图。
     图中, 10、 驱动电路 12、 带有驻电体的无直流偏压静电式换能器 14、 无滤波器 D 类 放大器 16、 变压器 18、 无滤波器 D 类放大器的输出端 20、 无滤波器 D 类放大器的输出端 22、 脉宽调变器。
     具体实施方式
     以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
     现请参阅图 1, 图 1 为根据本发明的无滤波器静电式换能扬声器的示意图。 如图所 示, 无滤波器静电式换能扬声器包括驱动电路 10 及其驱动的带有驻电体的无直流偏压静 电式换能器 12, 无直流偏压静电式换能器 12 不需要供应直流偏压, 可直接接受交流信号推 动, 其构造及原理请参考美国专利公开号 2009/0016551。在驱动电路 10 中, 无滤波器 D 类 放大器 14 调变音频输入信号 Vaudio 产生含有脉宽调变切换载子成分的调变信号 Vm, 变压 器 16 具有一次侧线圈 P1 直接连接无滤波器 D 类放大器 14 的输出端 18 及 20, 以及二次侧 线圈 S1 直接连接带有驻电体的无直流偏压静电式换能器 12 的输入端。在此架构中, 变压 器 16 与无滤波器 D 类放大器 14 之间及与带有驻电体的无直流偏压静电式换能器 12 之间 皆无滤波器, 调变信号 Vm 直接驱动变压器 16, 变压器 16 与带有驻电体的无直流偏压静电式 换能器 12 的组合直接解调调变信号 Vm 而产生交流电压 Vo 驱动带有驻电体的无直流偏压 静电式换能器 12。
     如图 2 所示, 无滤波器 D 类放大器 14 包含脉宽调变器 22 调变音频输入信号 Vaudio, 产生脉宽调变信号 PWMH_P、 PWML_P、 PWMH_N 及 PWML_N 分别切换 H 桥的开关 S1、 S2、 S3 及 S4, 因而在其输出端 18 及 20 之间产生调变信号 Vm, 带有驻电体的无直流偏压静电式 换能器 12 的电容 Co 与变压器 16 的电感 S1 构成谐振电路, 对调变信号 Vm 解调, 而在带有 驻电体的无直流偏压静电式换能器 12 的两输入端之间产生交流电压 Vo, 驱动带有驻电体 的无直流偏压静电式换能器 12。在图 2 中, R1 为变压器 16 一次侧的等效线阻, R2 为变压 器 16 二次侧的等效线阻, R3 为静电式换能扬声器 12 等效电阻。 图 3 为以图 2 的电路仿真得到的波形图, 音频输入信号 Vaudio 经脉宽调变后, 产 生的调变信号 Vm 含有脉宽调变切换载子成分, 此远高于音频的成分在解调出交流电压 Vo 时被移除了。在此模拟中, 电容 Co 使用 220pF, R1 为 16.5Ω, R2 为 27KΩ, 得到的交流电压 Vo 的摆幅为 400Vpp, 信号噪声比 (SNR) 为 95dB, 总谐波失真 + 噪声 (THD+N) 为 0.13%。
     以上实施例仅供说明本发明之用, 而非对本发明的限制, 有关技术领域的技术人 员, 在不脱离本发明的精神和范围的情况下, 还可以作出各种变换或变化。因此, 所有等同 的技术方案也应该属于本发明的范畴, 应由各权利要求限定。
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关 键 词:
滤波器 静电 式换能 扬声器
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