CN103533490B - 电子管产生虚拟环绕立体声放大器 - Google Patents

Abstract

电子管产生虚拟环绕立体声放大器，双声道立体声左声道信号的一输出端接左、右声道信号混合放大电路，双声道立体声左声道信号的另一输出端依次接左声道信号阻容移相电路、左声道信号变阻衰减电路和右、左声道信号混合放大电路；双声道立体声右声道信号的一输出端接右、左声道信号混合放大电路，双声道立体声右声道信号的另一输出端依次接右声道信号阻容移相电路、右声道信号变阻衰减电路和左、右声道信号混合放大电路；左、右声道信号混合放大电路输出虚拟环绕立体声左声道信号，右、左声道信号混合放大电路输出虚拟环绕立体声右声道信号。可与现有数字处理技术的芯片生成的虚拟环绕立体声相媲美，但结构和生产工艺简单，生产成本低，便于家庭使用推广。

Description

电子管产生虚拟环绕立体声放大器

技术领域

本发明涉及一种电子管产生虚拟环绕立体声装置及其方法。

背景技术

所谓环绕立体声，通常是与双声道立体声相比，系指声音好像把听者包围起来的一种重放方式。这种方式所产生的重放声场，除了保留着原信号的声源方向感外，还伴随产生围绕感和扩展感的音响效果。在听环绕立体声时，听者能够区分来自前后左右的声音，即环绕立体声可使空间声源由线扩展到整个水平面乃至垂直面。而且感受到自己周围的整个空间，都被这些声源所产生的空间声场所包围，从而营造出一种置身于歌厅、影剧院的音响效果。

在环绕立体声的实现上，典型的是四声道环绕立体声系统，就是将四个传声器分别放置在声源的左前、左后、右前、右后四个方位上进行四声道声源采样，然后，通过四声道传输，分别送到置于听者左前、左后、右前、右后的四个扬声器上，以重现环绕立体声音响效果，这就是4.0声道环绕立体声系统。后加上重低音声道，称0.1声道，即为4.1声道环绕立体声系统。以后又推出5.1声道环绕立体声系统，目前发展到了最新的7.1声道环绕立体声系统。但是这些环绕立体声系统都有一个特点，就是回放时需要多个声道放大器和多个音箱。

将双声道立体声信号进行处理，使其左声道信号中既有左前方声音信息又有左后方声音信息，右声道信号中既有右前方声音信息又有右后方声音信息。然后利用原来的左右声道放大器和两个前方左右扬声器放音，人耳听到后在人脑中的声像感觉是典型的四声道环绕立体声声像感觉。这就是虚拟环绕立体声技术。

现在市场上推出的将双声道立体声信号生成虚拟环绕立体声信号的芯片采用的是数字处理技术，先将双声道立体声信号，在控制逻辑电路控制下，经A/D变换器变换成数字信号，并以串行数据形式存入随机存储器中。存放一段时间后，仍在控制逻辑电路的控制下，按顺序取出串行数据，数据在存储器中存放时间的设定，便是音频信号的延迟时间。经延迟后的数字音频信号，再经D/A转换电路，还原成延迟后的模拟音频信号，再叠加在原来的双声道立体声信号，生成虚拟环绕立体声信号。芯片制作工艺复杂，操作与控制软件编程繁琐，造成生产成本高，价格昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，用电子管及附加电路将双声道立体声信号生成虚拟环绕立体声信号，达到结构和工艺简单，生产成本低，利于普及推广使用。

本发明采用以下技术方案实现上述目的。

电子管产生虚拟环绕立体声放大器，包括双声道立体声左声道信号和双声道立体声右声道信号以及甲电源和乙电源，其特征在于：双声道立体声左声道信号的一输出端连接左、右声道信号混合放大电路，双声道立体声左声道信号的另一输出端依次连接左声道信号阻容移相电路、左声道信号变阻衰减电路和右、左声道信号混合放大电路；双声道立体声右声道信号的一输出端连接右、左声道信号混合放大电路，双声道立体声右声道信号的另一输出端依次连接右声道信号阻容移相电路、右声道信号变阻衰减电路和左、右声道信号混合放大电路；左、右声道信号混合放大电路的输出端输出虚拟环绕立体声左声道信号，右、左声道信号混合放大电路的输出端输出虚拟环绕立体声右声道信号。

所述右声道信号阻容移相电路由电容器C2、电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成。

所述右声道信号变阻衰减电路由电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成。

所述左、右声道信号混合放大电路由电子管七极管G1、电阻器R1、电阻器R4、电阻器R5和电容器C1、电容器C3组成。

所述左声道信号阻容移相电路由电容器C5、电阻器R7、变阻器W2、电阻器R8组成。

所述左声道信号变阻衰减电路由电阻器R7、变阻器W2和电阻器R8组成。

所述右、左声道信号混合放大电路由电子管七极管G2、电阻器R6、电阻器R9、电阻器R10和电容器C4、电容器C6组成。

电子管产生虚拟环绕立体声的方法，包括以下步骤：

a、将双声道立体声信号的右声道信号SR经过阻容移相电路移相和变阻衰减电路衰减后，输入电子管七极管G1第三栅极，左声道信号SL输入同一电子管七极管G1第一栅极，利用电子管七极管G1两个不同栅极输入混合放大，电子管七极管G1阳极输出虚拟环绕立体声左声道信号VSSL；

b、将双声道立体声信号的左声道信号SL经过阻容移相电路移相和变阻衰减电路衰减后，输入电子管七极管G2第三栅极，右声道信号SR输入同一电子管七极管G2第一栅极，利用电子管七极管G2两个不同栅极输入混合放大，电子管七极管G2阳极输出虚拟环绕立体声右声道信号VSSR。

上述的虚拟环绕立体声左声道信号和虚拟环绕立体声右声道信号，再经过双声道音频放大器放大和两个前方左右扬声器放音，人耳听到后在人脑中的声像感觉是典型的四声道环绕立体声声像感觉。

本发明用电子管及附加电路产生的虚拟环绕立体声的音质可以与现有数字处理技术的芯片生成的虚拟环绕立体声相媲美，甚至更佳，但结构和生产工艺简单，生产成本低，使用方便，便于家庭使用推广。

附图说明

图1为本发明的电路设计框图。

图2为本发明的一种实施电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明。

参看图1和图2所示，本发明由电子管G1及附加电路生成虚拟环绕立体声左声道信号9和电子管G2及附加电路生成虚拟环绕立体声右声道信号10组成。G1是产生虚拟环绕立体声左声道信号的电子管七极管，G2是产生虚拟环绕立体声右声道信号的电子管七极管。

电子管产生虚拟环绕立体声放大器，包括双声道立体声左声道信号1和双声道立体声右声道信号2以及甲电源11和乙电源12，双声道立体声左声道信号1的一输出端连接左、右声道信号混合放大电路7，双声道立体声左声道信号1的另一输出端依次连接左声道信号阻容移相电路4、左声道信号变阻衰减电路6和右、左声道信号混合放大电路8；双声道立体声右声道信号2的一输出端连接右、左声道信号混合放大电路8，双声道立体声右声道信号2的另一输出端依次连接右声道信号阻容移相电路3、右声道信号变阻衰减电路5和左、右声道信号混合放大电路7；左、右声道信号混合放大电路7的输出端输出虚拟环绕立体声左声道信号9，右、左声道信号混合放大电路8的输出端输出虚拟环绕立体声右声道信号10。

图1中的右声道信号阻容移相电路3，由图2中的电容器C2、电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成。

图1中的右声道信号变阻衰减电路5，由图2中的电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成。

图1中的左、右声道信号混合放大电路7由电子管七极管G1、电容器C1、C3，电阻器R1、R4、R5组成。

双声道立体声右声道信号SR经图1中的右声道信号阻容移相电路3和右声道信号变阻衰减电路5，即图2中的电容器C2、电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成的阻容移相电路和变阻衰减电路移相衰减后，由变阻器W1和电阻器R3的连接点输出连接至产生虚拟环绕立体声左声道信号电子管七极管G1的第三栅极，改变变阻器W1的阻值可以同时改变双声道立体声右声道信号的移相量和衰减量，双声道立体声左声道信号SL经电容器C1耦合至产生虚拟环绕立体声左声道信号电子管七极管G1的第一栅极，电子管G1的阳极经电容器C3耦合输出虚拟环绕立体声左声道信号VSSL。

图1中的左声道信号阻容移相电路4，由图2中的电容器C5、电阻器R7、变阻器W2和电阻器R8组成。

图1中的左声道信号变阻衰减电路6，由图2中的电阻器R7、变阻器W2和电阻器R8组成。

图1中的右、左声道信号混合放大电路8，由电子管七极管G2、电容器C4、C6，电阻器R6、R9、R10组成。

双声道立体声左声道信号SL经图1中的左声道信号阻容移相电路4和左声道信号变阻衰减电路6，即图2中的电容器C5、电阻器R7、变阻器W2和电阻器R8组成的阻容移相电路和变阻衰减电路移相衰减后，由变阻器W2和电阻器R8的连接点输出连接至产生虚拟环绕立体声右声道信号电子管七极管G2的第三栅极，改变变阻器W2的阻值可以同时改变双声道立体声左声道信号的移相量和衰减量，双声道立体声右声道信号SR经电容器C4耦合至产生虚拟环绕立体声右声道信号电子管七极管G2的第一栅极，电子管G2的阳极经电容器C6耦合输出虚拟环绕立体声右声道信号VSSR。

C1、C3、C4、C6是音频耦合电容器，C2、C5是阻容移相兼音频耦合电容器，C7是乙电源的滤波电容器。

R1是电子管G1第一栅极栅极电阻器，R3是电子管G1第三栅极栅极电阻器兼阻容移相和变阻衰减电阻器，R6是电子管G2第一栅极栅极电阻器，R8是电子管G2第三栅极栅极电阻器兼阻容移相和变阻衰减电阻器，R2、R7是阻容移相和变阻衰减电阻器，W1、W2是阻容移相和变阻衰减变阻器，R4是电子管G1第二、四栅极降压电阻器，R9是电子管G2第二、四栅极降压电阻器，R5是电子管G1阳极降压负载电阻器，R10是电子管G2阳极降压负载电阻器。

当图1的甲电源11和乙电源12即图2的甲电和乙电接通后，双声道立体声左声道信号SL经电容器C1耦合至电子管七极管G1的第一栅极，右声道信号SR经电容器C2、电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成的阻容移相和变阻衰减电路移相衰减后由变阻器W1和电阻器R3的连接点输出送入电子管七极管G1的第三栅极，改变变阻器W1的阻值可以同时改变双声道立体声右声道信号的移相量和衰减量，电子管七极管G1的阳极经电容器C3耦合输出虚拟环绕立体声左声道信号VSSL。

双声道立体声右声道信号SR经电容器C4耦合至电子管七极管G2的第一栅极，左声道信号SL经电容器C5、电阻器R7、变阻器W2和电阻器R8组成的阻容移相和变阻衰减电路移相衰减后由变阻器W2和电阻器R8的连接点输出送入电子管七极管G2的第三栅极，改变变阻器W2的阻值可以同时改变双声道立体声左声道信号的移相量和衰减量，电子管七极管G2的阳极经电容器C6耦合输出虚拟环绕立体声右声道信号VSSR。

Claims (8)

1.电子管产生虚拟环绕立体声放大器，包括双声道立体声左声道信号（1）和双声道立体声右声道信号（2）以及甲电源（11）和乙电源（12），其特征在于：由电子管七极管（G1）及附加电路生成虚拟环绕立体声左声道信号（9），由电子管七极管（G2）及附加电路生成虚拟环绕立体声右声道信号（10）组成，双声道立体声左声道信号（1）的一输出端连接左、右声道混合放大电路（7），双声道立体声左声道信号（1）的另一输出端依次连接左声道信号阻容移相电路（4）、左声道信号变阻衰减电路（6）和右、左声道信号混合放大电路（8）；双声道立体声右声道信号（2）的一输出端连接右、左声道信号混合放大电路（8），双声道立体声右声道信号（2）的另一输出端依次连接右声道信号阻容移相电路（3）、右声道信号变阻衰减电路（5）和左、右声道信号混合放大电路（7）；左、右声道信号混合放大电路（7）的输出端输出虚拟环绕立体声左声道信号（9），右、左声道信号混合放大电路（8）的输出端输出虚拟环绕立体声右声道信号（10）。

2.根据权利要求1所述的电子管产生虚拟环绕立体声放大器，其特征是所述右声道信号阻容移相电路（3）由电容器C2、电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成。

3.根据权利要求1所述的电子管产生虚拟环绕立体声放大器，其特征是所述右声道信号变阻衰减电路（5）由电阻器R2、变阻器W1和电阻器R3组成。

4.根据权利要求1所述的电子管产生虚拟环绕立体声放大器，其特征是所述左、右声道信号混合放大电路（7）由电子管七极管G1、电阻器R1、电阻器R4、电阻器R5和电容器C1、电容器C3组成。

5.根据权利要求1所述的电子管产生虚拟环绕立体声放大器，其特征是所述左声道信号阻容移相电路（4）由电容器C5、电阻器R7、变阻器W2、电阻器R8组成。

6.根据权利要求1所述的电子管产生虚拟环绕立体声放大器，其特征是所述左声道信号变阻衰减电路（6）由电阻器R7、变阻器W2和电阻器R8组成。

7.根据权利要求1所述的电子管产生虚拟环绕立体声放大器，其特征是所述右、左声道信号混合放大电路（8）由电子管七极管G2、电阻器R6、电阻器R9、电阻器R10和电容器C4、电容器C6组成。

8.电子管产生虚拟环绕立体声的方法，其特征包括以下步骤：

a、将双声道立体声信号的右声道信号SR经过阻容移相电路移相和变阻衰减电路衰减后，输入电子管七极管G1第三栅极，左声道信号SL输入同一电子管七极管G1第一栅极，利用电子管七极管G1两个不同栅极输入混合放大，电子管七极管G1阳极输出虚拟环绕立体声左声道信号VSSL；

b、将双声道立体声信号的左声道信号SL经过阻容移相电路移相和变阻衰减电路衰减后，输入电子管七极管G2第三栅极，右声道信号SR输入同一电子管七极管G2第一栅极，利用电子管七极管G2两个不同栅极输入混合放大，电子管七极管G2阳极输出虚拟环绕立体声右声道信号VSSR。