[发明专利]测量由声学放大器产生的致动声学扬声器的电流的设备

说明书

本发明涉及用于测量由声学放大器产生的用于致动声学扬声器的电流的设备，该设备包括：电阻器(1)，串联放置在放大器与扬声器之间；电压‑电流转换器(3)，其输入端连接至电阻器(1)的端子，并且该转换器将跨越分流器的端子的电压差成比例地转换成信号电流；第一电流镜(7)，其输入端连接至电压‑电流转换器(3)的输出端并且其输出端连接至电流‑电压转换器(5)；恒定偏置电流发生器(9)，连接至电压‑电流转换器(3)的输入端，并且其输出端经由第二电流镜(11)连接至电流‑电压转换器(5)，并且能够产生偏置电流，使得设备以线性模式操作并且无饱和，而与声学放大器产生的电流无关。

技术领域

本发明涉及用于测量由声学放大器产生的用于致动声学扬声器的电流的设备。

背景技术

在电声领域中，更具体地，在通过使用扬声器将电信号转换为声波来产生声音的领域，重要的是具有对这些扬声器消耗的电流的精确知识，即，电信号的瞬时电流向扬声器供电。

具体地，对于任何能量转换，该电声转换产生热量并且因此重要的是验证产生的热量保持在预定阈值以下。该参数在旨在利用声音填充大空间的专业扬声器中尤其重要，因为使用的能量的量相当大。耗散功率与电信号的RMS振幅/电流的平方成比例。因此，了解消耗多少电流使得能够计算出耗散的功率并且因此计算出发出多少热量。

电流的这种精确知识还有其它应用，例如扬声器的阻抗根据扩音器的频率和检测的精确知识。

为了测量该电信号电流，常规技术使用专用差分放大器，该差分放大器包括在输入端的电阻器(用于测量电流的分流器)，允许电流转换为电势差。

然而，这种类型的电流检测放大器本质上对存在于测量分流器上的共模电压敏感，因此如果要达到电声学中所需的精度水平，则需要使用昂贵的高精度差分放大器。

因此，真切需要克服这个缺点的设备用于测量电流，特别是能够控制测量对测量的电信号的影响，降低成本并且提高测量的敏感度和精度的设备。

发明内容

为了克服前述缺点的一个或多个，用于测量由声学放大器产生的用于致动声学扬声器的电流的设备包括：

·分流电阻器，串联放置在声学放大器与声学扬声器之间；

·电压-电流转换器，其输入端连接至分流电阻器的端子，该转换器能够将跨越分流器的端子的电压差成比例地转换成信号电流；

·第一电流镜，其输入端连接至电压-电流转换器的输出端并且其输出端连接至

·电流-电压转换器，使得电流-电压转换器的输出电压与信号电流成比例。

该设备另外包括连接至电压-电流转换器的输入端的恒定偏置电流发生器，并且其输出端经由第二电流镜连接至电流-电压转换器，该偏置电流发生器能够产生偏置电流，使得设备以线性模式操作并且无饱和，而与声学放大器产生的电流无关。

可以单独或组合使用的特定特征或实施方式如下：

·第一电流镜和第二电流镜包括：

·第一电阻器，以及

·第一偏置电压发生器，在输入信号连接与地面之间串联；

·运算放大器，其非反相输入端连接至第一电阻器的输入信号上游并且其反相输入端通过第二电阻器连接在第一电阻器与第一偏置电压发生器之间，并且其输出端连接至

·MOSFET晶体管的栅极，该MOSFET晶体管的源极连接至运算放大器的反相输入端，并且其产生镜像电流的漏极连接至输出焊盘；

·偏置电流发生器包括：

·第二电压发生器，能够在运算放大器的非反相输入端和第三、负偏置电压发生器之间产生参考电压(Vref)，其第二端子接地；以及