CN100479507C - 可选择音频输出配置 - Google Patents

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Abstract

像电视设备那样的音频/视频设备(10)包括接收各自音频信号的两个或更多个辅助音频输入端(AUX1、AUX2、和AUX3)、音频输出端、和选择广播音频信号和辅助音频输入信号之一的切换装置(140，或140和180)。音频/视频设备(10)以两种模式工作。在音频/视频设备(10)打开的第一模式中，切换装置(140，或140和180)响应用户命令，选择辅助音频输入信号和广播音频信号之一，和在音频/视频设备(10)关闭的第二模式中，切换装置选择辅助音频输入信号的预定那一个。

Description

可选择音频输出配置
交叉参考相关申请
本申请要求2004年1月23日向美国专利和商标局提出和指定序号为60/538,563的临时申请的优先权和所有利益。
技术领域
本发明一般涉及在音频/视频设备中从一个或多个外部音频输入中选择一个音频输出，尤其涉及在备用模式或断电模式期间，在音频/视频设备中从一个或多个外部音频输入中选择一个音频输出。
背景技术
在家庭环境中，用户可能将像DVD(数字多功能盘)播放器、机顶盒、CD(激光唱盘)播放器、MP3播放器、和卡拉OK机那样的几个辅助音频/视频设备与像电视设备那样的主音频/视频设备连接，然后，将主音频/视频设备与高保真放大器连接。这样，所有音频/视频设备可以共享同一个高保真放大器。
上述配置的缺点在于，当打开电视设备时，电视设备可以选择音频输入信号之一与高保真放大器连接，但当关闭或拔掉电视设备时，电视设备不能作出这样的选择。因此，即使用户只想欣赏来自辅助音频/视频设备之一的声音而不关心图像，用户仍然必须执行如下操作之一。首先，用户必须打开电视设备10，但那样会造成能源浪费，因为用户没有观看图像。其次，用户可能从电视设备中移走所需辅助音频/视频设备的音频输出端和将该输出端重新与高保真放大器连接，但那样很麻烦，因为用户必须来回移去连接电缆。最后，替代将辅助音频/视频设备的音频输出端与电视设备连接，用户可将每个辅助音频/视频设备的音频输出端与高保真放大器的输入端连接，但那样很不方便，因为辅助音频/视频设备的输出必须前往两个不同设备：音频到高保真放大器和视频到电视设备，使连接装置变得不必要复杂。因此，需要一种具有当关闭电视设备时使辅助音频输入端之一与电视设备的音频输出端连接的能力，但不会显著增加电视设备的成本的电视设备。
发明内容
按照本发明的一个方面，音频/视频设备包括接收各自第一和第二音频信号的第一和第二音频输入端、音频输出端、和选择两个音频输入端之一的切换装置。音频/视频设备以两种模式工作。在第一模式中，切换装置响应用户命令，选择两个输入和广播音频信号之一，和在第二模式中，切换装置选择两个输入音频信号的预定那一个。
在第一模式中，音频/视频设备是打开的，和在第二模式中，音频/视频设备是关闭的或拔掉的。举例来说，音频/视频设备是电视设备。
本发明的另一个实施例是包括如上所述但只有一个音频输入端的音频/视频设备、和与音频/视频设备的输出端耦合的音频放大器的音频/视频系统，其中，在第一工作模式中，切换装置响应用户请求，选择输入音频信号和广播信号之一加以输出，和在第二工作模式中，切换装置选择音频输入。
根据本发明的一个方面，提供了一种具有第一和第二工作模式的电视设备，该设备包含：第一和第二音频输入端，用于接收第一和第二音频信号；切换装置，用于选择第一音频信号、第二音频信号、和广播音频信号之一；和音频输出端，用于输出所选音频信号，其中，在向切换装置施加电力的第一工作模式中，切换装置响应于用户命令而选择第一音频信号、第二音频信号、和广播音频信号之一，在不向切换装置施加电力的第二工作模式中，切换装置默认地处在预定位置上以选择第一和第二音频信号之一。
附图说明
通过结合附图，对本发明的优选实施例进行如下描述，本发明的上述和/或其它方面和优点、和实现它们的方式将更加清楚和更容易理解，在附图中：
图1是适合实现本发明的示范性音频/视频系统；
图2是如图1所示的电视设备的一个示范性实施例；
图3是如图2所示的第二音频切换装置的一个示范性实施例；
图4是如图2所示的第二音频切换装置的另一个示范性实施例；
图5是如图2所示的第二音频切换装置的又一个示范性实施例；和
图6是如图2所示但没有第二音频切换装置的电视设备的另一个示范性实施例。
这里给出的范例例示了本发明的优选实施例，这样的范例无论如何不能理解为限制本发明的范围。
在所有附图中相应的标号表示相同的部件。尽管这些图形代表本发明的实施例，但这些图形未必按比例画出，和某些器件可以被放大，以便更好地例示和说明本发明。这里给出的范例例示了本发明的各种各样实施例，但这样的范例无论如何不能理解为限制本发明的范围。
具体实施方式
图1示出了根据本发明原理的音频/视频系统1的例子。系统1包括像电视设备10那样但不局限于此的音频/视频设备、高保真放大器15、左扬声器190、右扬声器195、和三个辅助音频/视频设备11-13：DVD(数字多功能盘)播放器11、机顶盒(STB)12、和可以是卡拉OK机的辅助音频/视频设备13。
电视设备10包括三个音频/视频输入：一个(AUX1)来自DVD播放器11、一个(AUX2)来自机顶盒12、和另一个(AUX3)来自辅助设备13。另外，电视设备10还包括接收广播音频/视频信号的天线14，广播音频/视频信号的音频部分应该按传统方法得到处理，产生高保真放大器15可接受的基带音频信号。电视设备10包括与高保真放大器15的输入端耦合的音频输出端，高保真放大器15输出左右音频信号以便分别驱动左右扬声器190和195。尽管示出了三个辅助音频/视频输入，但电视设备10可以含有任何个数的音频/视频输入。
电视设备10具有两种工作模式。在第一工作模式中，电视设备10响应用户命令，选择来自音频/视频设备11-13的音频信号和经处理的广播音频信号之一，和通过音频输出端输出所选音频/视频信号。当然，视频信号显示在如图所示可以合并到电视设备10中的显示设备中，或显示在与电视设备10分开的设备中。然后，将所选音频信号耦合到高保真放大器15。在如下的讨论中，只描述音频切换，以突出用户只对音频感兴趣的状况。
根据本发明的原理，在第二工作模式中，电视设备选择来自音频/视频设备11-13的音频输入中的预定一个，而与用户输入的命令无关。
举例来说，第一工作模式是打开电视设备10的模式，和第二工作模式是关闭电视设备10的模式。当打开电视设备时，电视放备10中的所有电路从主电源中获得电力。当关闭电视设备10时，电视设备10可能仍然与外部电源连接。在这种情况下，尽管主电源不能用，但备用电力仍然可用于电视设备10的处理器，以便处理器可以响应用户命令，检测加电或换电控制信号和打开电视设备10。但是，备用电力不可用于电视设备10中的其它电路。如果电视设备被关闭和从外部电源上拔掉，主电力和备用电力不可用于电视设备10中的所有电路。为了简单起见，在图1未示出主电源、备用电源、外部电源、和处理器。
根据本发明的原理，在第二工作模式中，无论备用电力是否可用，电视设备10都选择来自音频/视频设备11-13的预定音频信号之一，输出到高保真放大器15。
图2是如图1所示的电视设备10的一个例示性实施例。电视设备10包括从本机键盘105和从红外(IR)接收器110接收用户输入控制信号的控制器100。IR接收器110接收和解码遥控单元115发送的遥控信号。可以是微处理器或微型计算机的控制器100使电视调谐器120选择响应用户输入的数据调谐的特定RF(射频)信号。调谐器120产生处在中频(IF)上的信号和将它施加到处理单元125，处理单元125包含包括画面(PIX)放大级和视频检测器的第一部分125a、和包括声音放大级、音频检测器和立体声解码器的第二部分125b。处理单元125产生基带视频信号(TV)、和基带左右音频信号。
基带视频信号(TV)通过线路126耦合到四输入视频切换器130的一个输入端。基带左右音频信号应用于能够从四对音频输入中选择一对音频输入的音频切换器140的一对输入端。视频切换器130和音频切换器140的每一个都含有标为AUX1、AUX2和AUX3的三个其它输入端，用于从外源接收各自基带视频和音频信号。视频切换器130和音频切换器140的每个输入可响应控制器100生成和分别通过导线131和132应用于控制输入端C1和C0的二进制信号来选择。例如，如果使C1和C0两者都处在低信号电平(即，二进制00)上，那么，选择TV输入。如果C1是低和C0是高(二进制01)，那么，选择AUX1。如果C1是高和C0是低(二进制10)，那么，选择AUX2。如果C1和C0两者都是高(二进制11)，那么，选择AUX3。由于控制线131和132与视频切换器130和音频切换器140两者的各自控制输入端C1和C0耦合，保证了相应视频和音频信号的选择。
将所选视频信号应用于梳状滤波单元150，梳状滤波单元150分离出应用于视频处理单元160的亮度(Y)信号和色度(C)信号，以便最终显示在显示设备170的显示屏上。将所得音频信号应用于第二音频切换装置180。
举例来说，第二音频切换装置180包括四个输入：一个来自音频切换器140的输出端、和其它三个分别来自AUX1、AUX2、和AUX3。切换装置180选择四个输入之一，和所选音频信号经过高保真放大器15(在图2中未示出)最终在扬声器190和195上得到再现。也可以将所选音频信号耦合到内部扬声器(未示出)。尽管来自AUX1、AUX2、和AUX3的所有三个输入被显示成都与第二切换装置180耦合，但其它布置也是可以的。例如，为了节约成本或其它目的，制造者可以选择只将三个辅助音频输入的一个或两个与第二音频装置180耦合。
电视设备10还包括供应主电力的主电源101和供应备用电力的备用电源102，两者都从像110V AC电源那样的外部电源(未示出)中获得电力。主电力可用于电视设备10中的所有电路。备用电力可用于像控制器100和IR接收器110那样电视设备10中的少数几个电路，以便节约能源。为了简单起见，在图2中未示出主电源与电视设备10中的其它电路的连接。
在第一工作模式中，主电源和备用电源两者都供应工作电力。主电力可用于电视设备10中的所有部件。
在第二工作模式中，如果外部电源仍然可用，尽管主电源101不产生主电力，但备用电源102应该继续供应备用电力。但是，备用电力只可用于控制器100和IR接收器110，以便控制器100可以检测来自遥控单元115或本机键盘105的加电或换电控制信号，和接通切换器(未示出)将主电源101与外部电源连接，实际上，打开电视设备10。备用电力不可用于音频切换器140和其它电路。音频切换器140是当工作电力不可用时不能将输入端与输出端连接的切换器。例如，音频切换器140可以是像Texas仪器公司制造的零件CD4066那样包括，例如，CMOS(互补金属氧化物半导体)晶体管的电子切换器。在没有工作电力的情况下，电子切换器应该不能将输入端与输出端连接。
当外部电力不可用(例如，电视设备10被拔掉)时，主电力和备用电力两者都不可用，和音频切换器140也不能将输入信号连接到它的输出端。
这样，在第二工作模式中，音频切换器140不能将输入端与输出端连接。但是，由于AUX1、AUX2、和AUX3输入端的一个或多个与第二音频切换装置180的输入端耦合，根据本发明的原理，即使主电力和/或备用电力不可用，也选择来自AUX1、AUX2、和AUX3的信号之一。
图3例示了第二音频切换装置180的一个实施例，第二音频切换装置180包括机电切换器310，举例来说，螺线管式切换器或继电器。机电切换器310包括当充电时，将输入端312与输出端311连接，和当放电时，将输入端313与输出端311连接的螺线管315。举例来说，输入端312、输入端313、和输出端311与音频切换器140、AUX1输入端、和高保真放大器15的输出端耦合。
螺线管315接收来自主电源101的工作电力，其中，加上电阻310和二极管302是为了保护机电切换器310和主电源101。电阻301象征设备的残余负载。
在工作过程中，如果主电源101起作用，即，在第一工作模式中，对螺线管315充电，迫使机电切换器310将输入端312和输出端311连接，实际上，将来自音频切换器140的音频信号连接到高保真放大器15。如果主电源没有起作用，即，在第二工作模式中，螺线管未充电，和尽管电视设备可能处在备用电力可用的备用模式或备用电力不可用，例如，拔掉电视设备10的断电模式中，但切换器310将输入端313与输出端311连接，实际上，将来自AUX1输入端的音频信号连接到高保真放大器15。
尽管例示性地将AUX1与第二切换装置180耦合，但可以选择AUX输入端的任何一个与第二音频切换装置180耦合。
图4例示了当备用电源102起作用时，可以与如图3所示的那个取得相同效果的第二音频切换装置180的另一个实施例。在这个实施例中，使用了固态切换器410，但也可使用其它电子切换器。可以用在这个实施例中的固态切换器的例子是2:1模拟多路复用器，例如，来自Texas仪器公司(TexasInstruments，Dallas Texas，USA)的零件SN74AUC2G53。这种类型的固态切换器含有工作电力输入端和控制输入端。它还可以包括在正常工作状态下应该设置在低电平上的禁止输入端。响应供应给控制输入端的低信号电平和高信号电平，切换器410分别将输入端412和输入端413与输出端411连接。但是，当工作电力不可用于工作电力输入端时，切换器410不将输入端与输出端411连接。
在这个实施例中，主电源和备用电源101和102两者通过各自二极管403和404将电力供应给切换器410的工作电力输入端。二极管403和404防止电流流回到主电源和辅助电源101和102，以便保护这两个电源。主电源101还将控制信号供应给切换器410的控制输入端。下拉电阻406负责当主电源断开时提供限定低信号电平。如果主电源101含有低阻抗控制信号输出端，就不需要下拉电阻。
在工作过程中，如果主电源101和备用电源102两者都起作用，即，在第一模式中，切换装置180将音频切换器140的输出端与高保真放大器15的输入端连接。如果主电源101不起作用，即，在第二模式中，但备用电源102起作用，则切换装置180将来自AUX1的音频信号连接到高保真放大器15的输入端。但是，如果主电源101和备用电源102两者都不起作用，切换装置180不将任何输入音频信号连接到高保真放大器15。因此，如果用户关闭电视设备10和让电视设备10插在那里，用户应该能够欣赏来自三个辅助音频输入端的预连线那一个的声音，但如果用户将电视设备10与外部电源断开，用户应该不能听到来自预连线辅助音频输入端的声音。
图5例示了第二音频切换装置180的另一个实施例，其中，所有辅助输入端都与切换装置180耦合。这个实施例中的切换装置180包括4个切换器510、520、530、和540，每一个都含有与高保真放大器15的输入端耦合的输出端，和含有输入端。4个切换器的输入端分别与音频切换器140的输出端、AUX1、AUX2、和AUX3耦合。4个切换器接收来自切换控制器505的必要电力，切换控制器505也接收来自控制器100的切换控制信号C0和C1、和来自主电源101和备用电源102的电力。取代与音频切换器140共享相同切换控制信号C0和C1，第二切换装置180可以受来自控制器100或另一个控制器(未示出)的单独一组控制信号控制。
在工作过程中，当主电力可用时，切换控制器505与控制信号C0和C1的状态无关地供应必要电力使切换器510闭合，但，不将电力供应给其它三个切换器，使其它三个切换器不处在闭合位置上。其结果是，切换装置180将来自音频切换器140的输出连接到高保真放大器15的输入端。
当主电力不可用，但备用电力可用时，切换控制器根据控制信号C0和C1的状态将必要电力供应给四个切换器之一。例如，如果使C1和C0两者都处在低信号电平(即，二进制00)上，那么，切换控制器505将电力供应给切换器510，将来自音频切换器140的输出连接到高保真放大器15。当然，在这种情况下，没有音频信号来自音频切换器140的输出端，因为主电力不可用于使音频切换器140起作用。如果C1是低和C0是高(二进制01)，那么，切换控制器505供应电力使切换器520起作用，将AUX1与高保真放大器15连接。如果C1是高和C0是低(二进制10)，那么，切换控制器505供应电力使切换器530起作用，将AUX2与高保真放大器15连接。如果C1和C2两者都是高(二进制11)，切换控制器505供应电力使切换器540起作用，将AUX3与高保真放大器15连接。
举例来说，切换控制器505可以利用数字逻辑，例如，利用现场可编程逻辑阵列实现。
应注意，如果主电力和备用电力两者都不可用和如果使用像如图4所示的那样的固态切换器，切换装置180不将任何输入信号连接到高保真放大器15。可以用在这个实施例中的示范性电子切换组件是Texas仪器公司(TexasInstruments，Dallas Texas，USA)制造的CD4066 CMOS四重双向切换器。但是，如果使用像如图3所示的那样的机电切换器，当主电力和备用电力两者都不可用时，可以使4个切换器的预定那一个处在闭合位置上和使其它三个处在打开位置上。
可以将当主电力不可用时选择的所需输入保存在像电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)那样的非易失性存储器中。当处理器检测到电视设备10处在第二模式中时，处理器100还从存储器中检索设置和生成必要控制信号使相应切换器闭合。设置可以在工厂内预置和保存在存储器中。设置可以不能由用户改变或可以由用户利用遥控单元115或本机键盘105通过诸如OSD(屏幕显示)之类的用户界面改变。作为一种可替代手段，控制器100可以简单地接收来自遥控单元100或本机键盘105的控制命令来动态地选择用户所需的音频输入。
上面讨论的所有例子具有如下共同优点：除了加上第二音频切换装置180和相关接口电路之外，电视设备10与传统电视设备类似。这样，不必修改电视设备中的现有电路。如果修改现有电路没有多大关系，可以去掉第二音频切换装置180，简单地将备用电力供应音频切换器140，以便当主电力不可用时，音频切换器140仍然起作用。这样布置的例子显示在图6中，其中，像处理器(显示成微处理器)100那样的音频切换器140接收主电力和备用电力两者。显示在图6中的还有如前所述，用于当主电力不可用时预定选择哪一个音频输入的EEPROM 103。在图6中，举例来说，AUX1、AUX2、和AUX3输入端与DVD播放器、机顶盒、和辅助音频/视频设备连接。在这个实施例中，音频切换器140可以使用如图5所示的相似切换装置。
正如这里所述的那样，本发明提供了含有音频切换装置的音频/视频设备，即使音频/视频设备处在备用模式中或与外部电源断开，音频切换装置也可以将音频输入连接到音频/视频设备的音频输出端。举例来说，音频/视频设备是含有显示器的电视设备，但它也可以应用于没有合并显示器，但含有一个辅助音频输入和接收广播信号的调谐器，或两个或更多个辅助音频输入，譬如，机顶盒、录像机(VCR)、DVD播放器、电子游戏机、个人视频记录器(PVR)、计算机或可以不包括合并显示器件的其它设备的电视设备。
虽然本发明被描述成具有优选设计，但也可以在本公开的精神和范围内对本发明作进一步修改。因此，本申请旨在利用其一般原理涵盖本发明的任何变更、使用、或改编。并且，本申请旨在涵盖像在与本发明有关的和落在所附权利要求书的限制之内的现有技术中的已知或常规作法的范围内那样的与本公开偏离的部分。

Claims (19)

1.一种具有第一和第二工作模式的电视设备(10)，该设备(10)包含：
第一(AUX1)和第二(AUX2)音频输入端，用于接收第一和第二音频信号；
切换装置(140，或140和180)，用于选择第一音频信号、第二音频信号、和广播音频信号之一；和
音频输出端，用于输出所选音频信号，其中，在向切换装置施加电力的第一工作模式中，切换装置(140，或140和180)响应于用户命令而选择第一音频信号、第二音频信号、和广播音频信号之一，在不向切换装置施加电力的第二工作模式中，切换装置默认地处在预定位置上以选择第一和第二音频信号之一。
2.根据权利要求1所述的电视设备(10)，其中，当该电视设备被关闭时，在第二工作模式中，切换装置根据存储在存储器中的信息来选择第一和第二音频信号之一。
3.根据权利要求1所述的电视设备(10)，其中，当电视设备(10)被关闭时，备用电源(102)供应的备用电力可用于电视设备(10)，当电视设备(10)被打开时，主电源(101)供应的主电力和所述备用电力两者都可用于电视设备(10)。
4.根据权利要求3所述的电视设备(10)，进一步包含控制器(100)，其中，当电视设备(10)已经被关闭时，利用备用电力使控制器(100)工作，并且控制器(100)响应于用户命令而打开电视设备(10)。
5.根据权利要求4所述的电视设备(10)，其中，当设备(10)已经被关闭时，切换装置(140，或140和180)对用户命令不作出响应。
6.根据权利要求4所述的电视设备(10)，其中，当设备(10)已经被关闭时，切换装置(140，或140和180)不接收备用电力。
7.根据权利要求6所述的电视设备(10)，其中，切换装置(140，或140和180)包含晶体管。
8.根据权利要求4所述的电视设备(10)，其中，切换装置(140，或140和180)包含用于选择第一输入音频信号、第二音频信号、和广播音频信号之一的电子切换器(140)以及具有与电子切换器(140)的输出端耦合的第一输入端子、与第一(AUX1)和第二(AUX2)音频输入端之一耦合的第二输入端子、和与音频输出端耦合的输出端子的第二切换器(180)，其中，当电视设备(10)被打开时，第二切换器(180)的输出端子与第二切换器的第一输入端子耦合，而当电视设备(10)未被打开时，第二切换器(180)的输出端子与第二切换器的第二输入端子耦合。
9.根据权利要求8所述的电视设备(10)，其中，第二切换器(180)是由主电力而不是由备用电力供电的螺线管式切换器(310)，并且当主电力不可用时，该螺线管式切换器将第二切换器的输出端子与第二输入端子连接。
10.根据权利要求8所述的电视设备(10)，其中，第二切换器(180)是受控制器(100)控制的固态切换器(410)，控制器(100)使第二切换器(180)在主电力可用时将第一输入端子与输出端子连接，而在主电力不可用但备用电力仍然可用时将第二输入端子与输出端子连接。
11.根据权利要求8所述的电视设备(10)，其中，第二切换器(180)包括与第一音频输入端(AUX1)耦合的第三输入端子以及与第二音频输入端(AUX2)耦合的第二输入端子，并且当电视设备(10)未被打开时，第二切换器(180)的输出端子与第二切换器的第二和第三输入端子中的预定的输入端子耦合。
12.根据权利要求11所述的电视设备(10)，其中，第二切换器(180)包括受控制器控制的第一(520)、第二(530)、和第三(510)固态切换器，每个切换器具有输入端子和输出端子，第一(520)、第二(530)、和第三(510)电子切换器的输出端子连接在一起以形成第二切换器(180)的输出端子，第一固态切换器(520)的输入端子是第二切换器(180)的第二输入端子，第二固态切换器(530)的输入端子是第二切换器(180)的第三输入端子，并且第三固态切换器(510)的输入端子是第二切换器(180)的第一输入端子。
13.根据权利要求12所述的电视设备(10)，其中，在电视设备(10)被打开时，控制器(100)接通第三固态切换器(510)，而在电视设备(10)被关闭时，控制器(100)根据存储在存储器(103)中的信息接通第一(520)和第二(530)固态切换器之一。
14.根据权利要求3所述的电视设备(10)，其中，音频输出端与音频放大器(15)耦合。
15.根据权利要求3所述的电视设备(10)，其中，当电视设备(10)被关闭时，备用电力不可用于电视设备(10)。
16.如权利要求3所述的电视设备(10)，其中，所述切换装置包括：
第一切换器(140)，用于选择第一音频信号、第二音频信号和广播音频信号之一。
17.根据权利要求16所述的电视设备(10)，进一步包含第二切换器(180)，第二切换器(180)具有与第一切换器(140)的输出端耦合的第一输入端子、与第一音频输入端(AUX1)耦合的第二输入端子、和与音频输出端耦合的输出端子，其中，当电视设备(10)被打开时，第二切换器(180)的输出端子与第二切换器(180)的第一输入端子耦合，并且当电视设备(10)未被打开时，第二切换器(180)的输出端子与第二切换器(180)的第二输入端子耦合。
18.根据权利要求17所述的电视设备(10)，其中，在第二工作模式中，第二切换器(180)的输出端子与第二切换器(180)的第二输入端子耦合。
19.如权利要求1所述的电视设备(10)，其中，音频输出端与具有耦合到扬声器的输出端的音频放大器(15)耦合。
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