多声道故事机电路及故事机

技术领域

本发明涉及幼教产品技术领域，特别是涉及一种多声道故事机电路及故事机。

背景技术

故事机是一种全新的数码幼教产品，是早期的复读机与mp3播放器结合的产物，其电路组成设有操作按键和微处理器控制的语音电路。故事机独有外放品质的儿童MP3，可以让宝宝赏音乐、听故事、学英语、习常识，帮助儿童发展语言能力，想象能力及音乐感受能力。

随着数码产品的进一步发展，幼教对象在日常生活中接收到的信息愈发丰富。而传统的故事机只能进行单声道或双声道播放，其所能播放的声音或音乐的类型较为有限。传统的音乐或声音等限制了故事机对幼教对象的开发能力。

综上，传统的故事机还存在以上缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对传统的故事机还存在的缺陷，提供一种多声道故事机电路及故事机。

一种多声道故事机电路，包括：

音频处理模块，用于输出音频信号；

语音播放模块，用于根据音频信号播放声音；

语音播放模块包括N个以上声音处理单元；其中，N为自然数且N≥3；

其中，第N路声音处理单元包括滤波单元、扬声器单元以及N-1个音频功率反馈放大单元；滤波单元的一端用于接收音频信号，另一端依次通过各音频功率反馈放大单元连接扬声器单元，扬声器单元用于播放声音。

上述的多声道故事机电路，音频处理模块在输出音频信号后，语音播放模块根据音频信号进行声音播放。其中，语音播放模块通过多路声音处理单元，将音频信号进行分频段处理，以使不同扬声器单元播放的频段不同。通过三路以上声音处理单元的设置，使语音播放模块出现三路以上同频或异频、同信号或异信号的声音播放，以丰富多声道故事机电路所能播放的声音类型，进一步提高声乐幼教对幼教对象的想象开发激励。

在其中一个实施例中，滤波单元包括两个及两个以上带通滤波器；其中，各带通滤波器相串联，串联回路一端用于接收音频信号，另一端用于依次通过各音频功率反馈放大单元连接扬声器单元。

在其中一个实施例中，带通滤波器的波通频段与该带通滤波器所属的声音处理单元一一对应。

在其中一个实施例中，滤波单元包括两个带通滤波器。

在其中一个实施例中，音频功率反馈放大单元包括功率放大电路和音频反馈半桥；

功率放大电路的第一端用于连接滤波单元，第二端用于通过扬声器单元接地，第三端用于通过音频反馈半桥的第一桥臂接地；其中，扬声器单元为音频反馈半桥的第二桥臂。

在其中一个实施例中，音频功率反馈放大单元还包括频率等效电路；

频率等效电路的一端连接频率放大电路的第二端，频率等效电路的另一端通过扬声器单元接地；其中，频率等效电路包括高频等效电路或低频等效电路。

在其中一个实施例中，功率放大电路包括功率放大器和积分电路；

功率放大器的同相输入端为功率放大电路的功率放大电路的第一端；功率放大器的反相输入端通过积分电路连接功率放大器的输出端，功率放大器的输出端为功率放大电路的第二端。

在其中一个实施例中，积分电路包括运算放大器、正反馈电阻、负反馈电阻、接地电阻和负反馈电容；

运算放大器的同相输入端为积分电路的输入端；运算放大器的输出端为积分电路的输出端，并连接音频功率放大器的反相输入端；

运算放大器的同相输入端通过正反馈电阻连接运算放大器的输出端；运算放大器的反相输入端通过相并联的负反馈电阻和负反馈电容连接运算放大器的输出端；负反馈电容与运算放大器的反相输入端相连接的一端通过接地电阻接地。

在其中一个实施例中，扬声器单元的播放频段与该扬声器单元所属的声音处理单元一一对应。

一种故事机，包括故事机外壳，以及设置在故事机外壳内的如上述任一实施例的多声道故事机电路。

上述的故事机，音频处理模块在输出音频信号后，语音播放模块根据音频信号进行声音播放。其中，语音播放模块通过多路声音处理单元，将音频信号进行分频段处理，以使不同扬声器单元播放的频段不同。通过三路以上声音处理单元的设置，使语音播放模块出现三路以上同频或异频、同信号或异信号的声音播放，以丰富多声道故事机电路所能播放的声音类型，进一步提高声乐幼教对幼教对象的想象开发激励。

附图说明

图1为一实施方式的多声道故事机电路模块结构图；

图2为另一实施方式的多声道故事机电路模块结构图；

图3为另一实施方式的多声道故事机电路模块结构图；

图4为一实施方式的多声道故事机电路示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种多声道故事机电路。

图1为一实施方式的多声道故事机电路模块结构图，如图1所示，一实施方式的多声道故事机电路包括模块100和模块101：

音频处理模块100，用于输出音频信号；

语音播放模块101，用于根据音频信号播放声音；

语音播放模块101包括N个以上声音处理单元102；其中，N为自然数且N≥3；

其中，第N路声音处理单元102包括滤波单元200、扬声器单元202以及N-1个音频功率反馈放大单元201；滤波单元200的一端用于接收音频信号，另一端依次通过各音频功率反馈放大单元201连接扬声器单元202，扬声器单元202用于播放声音。

其中，音频处理模块100可输出一路或多路音频信号。在输出一路音频信号时，语音播放模块101内的各声音处理单元102均接收该路音频信号。在音频处理模块100输出多路音频信号时，语音播放模块101内的各声音处理单元102分别接收对应的音频信号；作为一个较优的实施方式，声音处理单元102与音频信号一一对应，即音频处理模块100输出的音频信号路数与声音处理单元102个数相同且相应。

在其中一个实施例中，音频处理模块100包括微处理器或音频处理器。作为一个较优的实施方式，音频处理模块100选用TAS3308音频处理器。

其中，如图1所示，语音播放模块101包括N个以上声音处理单元102，各路声音处理单元102分别独立执行对音频信号的处理和播放。其中，不同声音处理单元102对同一路音频信号处理后的频段不同。配合音频处理模块100的多频段音频信号输出，配合声音处理单元102的分频处理，实现音频播放的频段差异倍数化，极大地丰富音频播放类型，提供全频域的音频播放。作为一个较优的实施方式，N与音频处理模块100输出的音频信号路数相同且相应。

在其中一个实施例中，N为3。即包括三路声音处理单元102。声音处理单元102通过滤波单元200和音频功率反馈放大单元201对音频信号进行分频处理，实现高频、中频和低频的音频信号输出。

在其中一个实施例中，扬声器单元202的播放频段与该扬声器单元202所属的声音处理单元102一一对应。

其中，扬声器单元202的播放频段与声音处理单元102的处理频段相适应。以N等于3为例，三路声音处理单元102下的扬声器单元202分别为高频扬声器、中频扬声器和低频扬声器。需要注意的是，N等于3为例仅用于解释，在声音处理单元102的配置上，不同扬声器单元202的播放频段可进行进一步的细分，或部分扬声器单元202的播放频段可以相同或相近，如三个高频扬声器与一个低频扬声器的组合等。

其中，滤波单元200进行初步的滤波处理，以区分出初步的音频频段。

在其中一个实施例中，图2为另一实施方式的多声道故事机电路模块结构图，如图2所示，滤波单元200包括两个及两个以上带通滤波器300；其中，各带通滤波器300相串联，串联回路一端用于接收音频信号，另一端用于依次通过各音频功率反馈放大单元201连接扬声器单元202。

通过两个或以上以上相串联的带通滤波器300，提高对音频信号的带通处理。作为一个较优的实施方式，各带通滤波器300的分频点相同。

在其中一个实施例中，带通滤波器300的波通频段与该带通滤波器300所属的声音处理单元102一一对应。

其中，带通滤波器300的选型与带通滤波器300所属的声音处理单元102相关，即声音处理单元102所需的可供扬声器单元202播放的频段，决定了带通滤波器300的波通频段。基于此，带通滤波器300包括高频滤波器或低通滤波器。作为一个较优的实施方式，带通滤波器300选用有源滤波器，包括高通有源滤波器或低通有源滤波器。

在其中一个实施例中，高通有源滤波器选用巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔滤波器或林柯维兹-瑞利滤波器。低通有源滤波器选用巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器或林柯维兹-瑞利滤波器。

在其中一个实施例中，滤波单元200包括两个带通滤波器300，以便于音频信号处理的线性和声源融合。

在其中一个实施例中，图3为另一实施方式的多声道故事机电路模块结构图，如图3所示，音频功率反馈放大单元201包括功率放大电路400和音频反馈半桥；

功率放大电路400的第一端用于连接滤波单元200，第二端用于通过扬声器单元202接地，第三端用于通过音频反馈半桥的第一桥臂401接地；其中，扬声器单元202为音频反馈半桥的第二桥臂。

其中，功率放大电路400通过对滤波的音频信号进行放大处理，音频信号具备在扬声器单元202进行驱动的能力。扬声器单元202通过接入音频反馈半桥，作为音频反馈半桥的一桥臂，在电路测试卡定时经调试达到平衡，以通过音频反馈半桥优化后续扬声器单元202的放声效果。作为一个较优的实施方式，第一桥臂401包括电桥电阻。

在其中一个实施例中，如图3所示，音频功率反馈放大单元201还包括频率等效电路402；

频率等效电路402的一端连接频率放大电路的第二端，频率等效电路402的另一端通过扬声器单元202接地；其中，频率等效电路402包括高频等效电路或低频等效电路。

其中，高频等效电路或低频等效电路的选定，与对应的滤波单元200的带通选定相适应。选定高通滤波器，则频率等效电路402选定高频等效电路，反之选定低频等效电路。

通过频率等效电路402，利用高频等效电路或低频等效电路的信号频率谐振特性，调谐音频功率反馈放大单元201经驱动后的音频信号。

在其中一个实施例中，图4为一实施方式的多声道故事机电路示意图，如图4所示，功率放大电路400包括功率放大器U1和积分电路；

功率放大器U1的同相输入端为功率放大电路400的功率放大电路400的第一端；功率放大器U1的反相输入端通过积分电路连接功率放大器U1的输出端，功率放大器U1的输出端为功率放大电路400的第二端。

其中，功率放大器U1选用基于运放的放大器，在实现音频信号的驱动的前提下，其电路搭建方式开放。积分电路用于进一步对音频信号进行整形，在实现积分电路的驱动的前提下，其电路搭建方式不限。

作为一个较优的实施方式，如图4所示，积分电路包括运算放大器U2、正反馈电阻R1、负反馈电阻R2、接地电阻R3和负反馈电容C1；

运算放大器U2的同相输入端为积分电路的输入端；运算放大器U2的输出端为积分电路的输出端，并连接音频功率放大器U1的反相输入端；

运算放大器U2的同相输入端通过正反馈电阻R1连接运算放大器U2的输出端；运算放大器U2的反相输入端通过相并联的负反馈电阻R2和负反馈电容C1连接运算放大器U2的输出端；负反馈电容C1与运算放大器U2的反相输入端相连接的一端通过接地电阻R3接地。

上述任一实施例的多声道故事机电路，音频处理模块100在输出音频信号后，语音播放模块101根据音频信号进行声音播放。其中，语音播放模块101通过多路声音处理单元102，将音频信号进行分频段处理，以使不同扬声器单元202播放的频段不同。通过三路以上声音处理单元102的设置，使语音播放模块101出现三路以上同频或异频、同信号或异信号的声音播放，以丰富多声道故事机电路所能播放的声音类型，进一步提高声乐幼教对幼教对象的想象开发激励。

本发明实施例还提供一种故事机。

一种故事机，包括故事机外壳，以及设置在故事机外壳内的如上述任一实施例的多声道故事机电路。

上述的故事机，音频处理模块在输出音频信号后，语音播放模块根据音频信号进行声音播放。其中，语音播放模块通过多路声音处理单元，将音频信号进行分频段处理，以使不同扬声器单元播放的频段不同。通过三路以上声音处理单元的设置，使语音播放模块出现三路以上同频或异频、同信号或异信号的声音播放，以丰富多声道故事机电路所能播放的声音类型，进一步提高声乐幼教对幼教对象的想象开发激励。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。