TWI789536B - 真空管低音提取電路系統 - Google Patents
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Abstract
一種真空管低音提取電路系統，包含：一前端電路；以及一真空管低音提取電路，連接該前端電路，該真空管低音提取電路包含：一小訊號放大真空管，接收來自該前端電路的一輸入訊號，並輸出一音頻訊號；以及一被動式濾波電路，連接該小訊號放大真空管，並對該音頻訊號進行濾波處理，以輸出一經濾波訊號；其中該前端電路包含一開關電源電路，該開關電源電路提供低電壓予該真空管低音提取電路；其中該小訊號放大真空管對該輸入訊號不具有增益效果。
Description
本發明係關於一種真空管低音提取電路系統，特別係關於一種使用開關電源電路的真空管低音提取電路系統。
一般使用真空管迴路時，是無法採用開關電源(SWITCH MODE POWER SUPPLY，SMPS)的。其係因開關電源內含脈衝式（Pulse Width Modulation，PWM）信號，而此信號嚴重造成真空管高頻噪聲，一經放大噪聲嚴重。此外，一般所使用的真空管迴路其供電壓在100VDC~250VDC之間，因此無法採用開關電源。在此種狀況下，單一髙壓供電對超低音喇叭（subwoofer）系統將造成設計困難及成本增加的問題，同時亦無法使用外部開關電源來降低電源及安規成本。有鑑於此，將需要一種可使用開關電源電路，且可將所產生的高頻噪聲濾除的真空管低音提取電路系統。
為了解決上述問題，本發明之一構想在於提供一種可使用開關電源電路，且可將所產生的高頻噪聲濾除的真空管低音提取電路系統。
基於前揭構想，本發明提供一種真空管低音提取電路系統，包含：一前端電路；以及一真空管低音提取電路，連接該前端電路，該真空管低音提取電路包含：一小訊號放大真空管，接收來自該前端電路的一輸入訊號，並輸出一音頻訊號；以及一被動式濾波電路，連接該小訊號放大真空管，並對該音頻訊號進行濾波處理，以輸出一經濾波訊號；其中該前端電路包含一開關電源電路，該開關電源電路提供低電壓予該真空管低音提取電路；其中該小訊號放大真空管對該輸入訊號不具有增益效果。
於本發明之一較佳實施例中，該小訊號放大真空管被應用以作為真空管陰極隨耦器。
於本發明之一較佳實施例中，該真空管低音提取電路包含一第二小訊號放大真空管，該第二小訊號放大真空管連接於該被動式濾波電路之後，該第二小訊號放大真空管接收該經濾波訊號，並輸出一第二音頻訊號。
於本發明之一較佳實施例中，該第二小訊號放大真空管被應用以作為真空管陰極隨耦器；其中該第二小訊號放大真空管對該經濾波訊號不具有增益效果。
於本發明之一較佳實施例中，該真空管低音提取電路系統進一步包含一放大器電路，該放大器電路連接該真空管低音提取電路，並將來自該真空管低音提取電路的一輸出訊號的輸出功率放大。
於本發明之一較佳實施例中，該放大器電路係橋接負載放大器電路。
於本發明之一較佳實施例中，該前端電路包含一分壓電路，該分壓電路將該開關電源電路提供的電壓分壓予該小訊號放大真空管以及該第二小訊號放大真空管。
本發明前述各方面及其它方面依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。
請參閱第一圖，其例示說明了根據本發明真空管低音提取電路系統一具體實施例的方塊圖。如第一圖所示實施例，真空管低音提取電路系統100包含前端電路110、真空管低音提取電路120以及放大器電路130。真空管低音提取電路120連接於前端電路110之後，而放大器電路130連接於真空管低音提取電路120之後。其中，前端電路110進一步包含開關電源（Switch Mode Power Supply，SMPS）電路112以及分壓電路114。而真空管低音提取電路120進一步包含小訊號放大真空管122、被動式濾波電路124以及第二小訊號放大真空管126。其中，被動式濾波電路124連接於小訊號放大真空管122之後，而第二小訊號放大真空管126連接於被動式濾波電路124之後。在一具體實施例中，真空管低音提取電路僅包含小訊號放大真空管以及被動式濾波電路。第二小訊號放大真空管則可另外獨立置放於其他電路中。
在第一圖所示實施例中，前端電路110的分壓電路114將開關電源電路112提供予真空管低音提取電路120的電壓，分壓予小訊號放大真空管122以及第二小訊號放大真空管126。小訊號放大真空管122接收來自前端電路110的一輸入訊號，並處裡輸入訊號以輸出一音頻訊號。被動式濾波電路124對音頻訊號進行濾波處理，以輸出一經濾波訊號。第二小訊號放大真空管126接收並處理該經濾波訊號，以輸出一第二音頻訊號。放大器電路130將來自真空管低音提取電路120的一輸出訊號（在此例中為第二小訊號放大真空管126所輸出的第二音頻訊號）的輸出功率放大。在一具體實施例中，開關電源電路112提供予真空管低音提取電路120的小訊號放大真空管122以及第二小訊號放大真空管126的電壓為低電壓。例如開關電源電路112所提供之低電壓為小於20V的低電壓。
在一具體實施例中，小訊號放大真空管122以及第二小訊號放大真空管126係使用三極的12AU7真空管，但不以此為限。其中，小訊號放大真空管122以及第二小訊號放大真空管126只使用其中的兩極，且不具增益效果，如此，真空管低音提取電路系統100即可採用低電壓設計。在不同具體實施例中，放大器電路130係使用TL072晶片、TDA7375晶片及/或TDA7377晶片，但不以此為限。在一具體實施例中，放大器電路130係橋接負載（BTL）放大器電路，其以大電流驅動來推高動態低音單體，藉以使真空管低音提取可採用外置的開關電源電路112。
在第一圖所示實施例中，小訊號放大真空管122被應用以作為真空管陰極隨耦器，且在真空管低音提取電路系統100中，小訊號放大真空管122對該輸入訊號不具有增益效果。此外，第二小訊號放大真空管126亦被應用以作為真空管陰極隨耦器，且在真空管低音提取電路系統100中，第二小訊號放大真空管126對該經濾波訊號不具有增益效果。而由於小訊號放大真空管122以及第二小訊號放大真空管126在真空管低音提取電路系統100中不具有增益功能，因此其所需電壓較低，從而使本電路可使用開關電源電路112作為電壓的提供者。此外，因真空管低音提取電路系統100的所需電壓較低，因此可減少安規費用，藉以達到低成本的優點。再者，由於小訊號放大真空管122以及第二小訊號放大真空管126被應用以作為真空管陰極隨耦器，其高輸入阻抗與低輸出阻抗的特性將可確保被動式濾波電路124的設計準確性。
請參閱第二圖，其例示說明了根據本發明真空管低音提取電路系統另一具體實施例的方塊圖。如第二圖所示實施例，真空管低音提取電路系統200係用於超低音喇叭（subwoofer）系統。其中，真空管低音提取電路系統200的前端電路210係使用開關電源電路212以提供電壓。真空管低音提取電路系統200的真空管低音提取電路220係採用低電壓供電來設計12AU7真空管。其中，真空管低音提取電路220包含小訊號放大真空管、被動式低通濾波器（Passive RC Low-Pass Filter）以及第二小訊號放大真空管（真空管低音提取電路220的內部配置可例如為第一圖中的真空管低音提取電路120所示）。
在一具體實施例中，為了避免開關電源電路212內含的脈衝式（Pulse Width Modulation，PWM）信號所造成的真空管高頻噪音被放大，因此，真空管低音提取電路220的小訊號放大真空管以及第二小訊號放大真空管不具有增益效果，而係由真空管低音提取電路系統200的放大器電路230將來自真空管低音提取電路220的輸出訊號的輸出功率放大。其中，真空管低音提取電路220並透過小訊號放大真空管以及第二小訊號放大真空管之間的被動式濾波電路來進行濾波處理，藉以濾除脈衝式信號所造成的真空管高頻噪音。
請參閱第三A圖，其例示說明了真空管低音提取電路一具體實施例的電路圖。如第三A圖所示實施例，真空管低音提取電路320的小訊號放大真空管322以及第二小訊號放大真空管326均只使用了兩極，且均不具有增益效果。同時，小訊號放大真空管322以及第二小訊號放大真空管326之間並具有濾波電路324，用以對來自小訊號放大真空管322的音頻訊號進行濾波處理。另請參閱第三B圖，其對一個12AU7小訊號放大真空管322A的各個接腳均標示了接腳號碼。其中，第三A圖的小訊號放大真空管322以及第二小訊號放大真空管326所標示的接腳號碼係對應於第三B圖的小訊號放大真空管322A所標示的接腳號碼。
請參閱第四A圖至第四C圖，其例示說明了真空管低音提取電路不同具體實施例的波德圖（Bode Plot）。其中，在第三A圖所示的波德圖450A中可發現，高頻訊號（大於161.406Hz）已被濾除。在第三B圖所示的波德圖450B中可發現，人耳聽不見的超低頻訊號（小於167.423mHz）已被濾除。而在第三C圖所示的波德圖450C中可發現，高頻訊號（大於100Hz）已被濾除。而根據第四A圖至第四C圖可發現，在此些具體實施例中的真空管低音提取電路，確實可大量降低開關電源電路的PWM信號。
至此，本發明之真空管低音提取電路系統已經由上述說明及圖式加以說明。然應了解，本發明的各個具體實施例僅是做為說明之用，在不脫離本發明申請專利範圍與精神下可進行各種改變，且均應包含於本發明之專利範圍中。因此，本說明書所描述的各具體實施例並非用以限制本發明，本發明之真實範圍與精神揭示於以下申請專利範圍。
100:真空管低音提取電路系統
110:前端電路
112:開關電源電路
114:分壓電路
120:真空管低音提取電路
122:小訊號放大真空管
124:被動式濾波電路
126:第二小訊號放大真空管
130:放大器電路
200:真空管低音提取電路系統
210:前端電路
212:開關電源電路
220:真空管低音提取電路
230:放大器電路
320:真空管低音提取電路
322:小訊號放大真空管
322A:小訊號放大真空管
324:濾波電路
326:第二小訊號放大真空管
450A:波德圖
450B:波德圖
450C:波德圖
第一圖為本發明真空管低音提取電路系統一具體實施例的方塊圖。
第二圖為本發明真空管低音提取電路系統另一具體實施例的方塊圖。
第三A圖為真空管低音提取電路一具體實施例的電路圖。
第三B圖為標示了接腳號碼的小訊號放大真空管一具體實施例示意圖。
第四A圖為真空管低音提取電路一具體實施例的波德圖。
第四B圖為真空管低音提取電路另一具體實施例的波德圖。
第四C圖為真空管低音提取電路再一具體實施例的波德圖。
無
100:真空管低音提取電路系統
110:前端電路
112:開關電源電路
114:分壓電路
120:真空管低音提取電路
122:小訊號放大真空管
124:被動式濾波電路
126:第二小訊號放大真空管
130:放大器電路
Claims (7)
- 一種真空管低音提取電路系統，包含： 一前端電路；以及 一真空管低音提取電路，連接該前端電路，該真空管低音提取電路包含： 一小訊號放大真空管，接收來自該前端電路的一輸入訊號，並輸出一音頻訊號；以及 一被動式濾波電路，連接該小訊號放大真空管，並對該音頻訊號進行濾波處理，以輸出一經濾波訊號； 其中該前端電路包含一開關電源電路，該開關電源電路提供低電壓予該真空管低音提取電路； 其中該小訊號放大真空管對該輸入訊號不具有增益效果。
- 如申請專利範圍第1項所述之真空管低音提取電路系統，其中該小訊號放大真空管被應用以作為真空管陰極隨耦器。
- 如申請專利範圍第1項所述之真空管低音提取電路系統，其中該真空管低音提取電路包含一第二小訊號放大真空管，該第二小訊號放大真空管連接於該被動式濾波電路之後，該第二小訊號放大真空管接收該經濾波訊號，並輸出一第二音頻訊號。
- 如申請專利範圍第3項所述之真空管低音提取電路系統，其中該第二小訊號放大真空管被應用以作為真空管陰極隨耦器；其中該第二小訊號放大真空管對該經濾波訊號不具有增益效果。
- 如申請專利範圍第1項所述之真空管低音提取電路系統，進一步包含一放大器電路，該放大器電路連接該真空管低音提取電路，並將來自該真空管低音提取電路的一輸出訊號的輸出功率放大。
- 如申請專利範圍第5項所述之真空管低音提取電路系統，其中該放大器電路係橋接負載放大器電路。
- 如申請專利範圍第1項所述之真空管低音提取電路系統，其中該前端電路包含一分壓電路，該分壓電路將該開關電源電路提供的電壓分壓予該小訊號放大真空管以及該第二小訊號放大真空管。
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