CN101087130B - 音频设备保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种音频设备保护系统，该音频设备保护系统应用在电性连接有音频设备的电子设备中，该电子设备至少输出音频信号、电源开/关信号以及触发信号，该音频设备保护系统包括：开关单元；以及控制单元；本发明的音频设备保护系统，可消除电子设备电源开启/关闭时输出的音频噪声，从而避免音频设备因受音频噪声的瞬间触发及关闭而导致损伤，因此音频设备不会发出“POP”的音频杂声，从而也消除该音频杂声对用户造成的困扰与不满。
Description
技术领域
本发明是关于一种音频设备保护系统，特别是关于一种消除电子设备电源开启/关闭时输出的音频噪声，避受音频噪声的瞬间触发及关闭伤及音频设备的音频设备保护系统。
背景技术
电子设备(例如个人计算机、笔记本型计算机等)可连接音频设备播放媒体文件(例如音频文件)，借此增加电子设备的娱乐功能。
图1A是现有笔记本型计算机与音频设备电性连接的电路图，该笔记本型计算机包括音频信号编解码单元10，输出的音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R与一音频设备11电性连接。如图所示，为提高该音频设备的音响效果，通常在该编解码单元10输出音频信号前增设隔直电容C433、C435(通高频隔直流)。
当用户开启或关闭该笔记本型计算机电源时(例如触控电源按键)，该笔记本型计算机即输出一电源开/关信号，接通/切断该笔记本型计算机的电源。但是，由于隔直电容C433、C435的充放电特性，当电源接通或切断时，该音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)也随之产生瞬间充放电的过程。如图1B的音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)与该笔记本型计算机电源开/关信号(POWER)的关系示意图，当开启或关闭该笔记本型计算机电源时，均会产生一音频跳变信号，也就是音频噪声。该音频噪声会瞬间触发及关闭音频设备，使该音频设备发出“POP”声，这瞬间触发及关闭音频设备则可能损伤该音频设备，或是影响该音频设备的使用寿命。另外，音频设备发出的“POP”声可能会使用户误认为音频设备或是笔记本型计算机发生故障，或使用户认为该音频设备的音响效果或是该笔记本型计算机的音频输出效果差，会给用户带来不必要的困扰或不满意。
因此，提供一种可消除电子设备电源开启/关闭时输出的音频噪声，避免受音频噪声的瞬间触发及关闭损伤音频设备的音频设备保护系统，已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种用于连接音频设备的电子设备中的音频设备保护系统，可消除电子设备电源开启/关闭时输出的音频噪声，从而避免因受音频噪声的瞬间触发及关闭导致音频设备损伤。
本发明的另一目的在于提供一种音频设备保护系统，可消除音频设备发出的“POP”杂声，解除该杂声对用户造成的困扰与不满。
为实现上述及其它目的，本发明提供一种音频设备保护系统，该音频设备保护系统应用在电性连接有音频设备的电子设备中，且由该电子设备输出的信号至少包括音频信号、电源开/关信号以及触发信号，其中，该音频信号使该音频设备运行，且该触发信号的电位转换程序在该电子设备进行开机程序时执行，滞后于该电源开/关信号的电位转换程序的执行，反之，该触发信号的电位转换程序在该电子设备进行关机程序时执行，超前于该电源开/关信号的电位转换程序的执行，该音频设备保护系统包括：开关单元，与该音频设备电性连接，且用以接收该电子设备输出的音频信号，并开启/关闭该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的电性通道；以及控制单元，与该开关单元电性连接，且用以接收该电子设备输出的触发信号，并在接收到该电子设备进行开/关机程序输出的触发信号时，输出控制信号至该开关单元，借此控制该开关单元开启/关闭该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的电性通道，在该电子设备进行开/关机程序时控制该电子设备输出的音频信号，传输至该音频设备的时间点.
其中，该电子设备是笔记本型计算机；该触发信号的电位转换程序以及该电源开/关信号的电位转换程序是指由高准位脉冲信号转换为低准位脉冲信号或由低准位脉冲信号转换为高准位脉冲信号；该触发信号是指该电子设备中的芯片组(chips)输出的PCI_RESET信号；该开关单元是由金属氧化物半导体元件(Metal Oxide Semiconductor，MOS)组成的开关电路；该控制单元包括由金属氧化物半导体元件(MetalOxide Semiconductor，MOS)组成的控制电路，以及由电阻元件及电容元件组成的延迟电路，该延迟电路使该控制信号对应于该触发信号延迟一段时间，其中，该延迟电路延迟的时间是该电阻元件及电容元件的充电时间。
与现有技术相比，本发明的音频设备保护系统主要是通过控制单元将电位转换滞后(开启电源)及超前(关闭电源)于电源开/关信号的触发信号，转化为电位转换延迟(开启电源)及超前(关闭电源)于电源开/关信号的控制信号，借此控制开关单元开启/关闭该音频信号与该音频设备的电性连接关系，在该电子设备进行开/关机程序时控制该电子设备输出的音频信号，传输至该音频设备的时间点。借此消除现有电子设备的音频信号，因电源开启/关闭时的隔直电容瞬间充放电而输出的音频跳变信号(音频噪声)，从而避免音频设备因受音频跳变信号的瞬间触发及关闭而导致损伤的缺点。另外，由于本发明消除了电源开启/关闭时音频信号中的音频噪声，因此音频设备不会发出“POP”的音频杂声，从而也消除该音频杂声对用户造成的困扰与不满。
附图说明
图1A是现有笔记本型计算机与音频设备电性连接的电路图；
图1B是图1A所示的音频信号与该笔记本型计算机的电源开/关信号关系示意图；
图2A是本发明音频设备保护系统的基本结构示意图；
图2B是本发明音频设备保护系统应用在一笔记本型计算机的具体电路结构图；以及
图2C是图2B所示的触发信号、控制信号、音频信号、音频输出信号与该笔记本型计算机电源开/关信号的关系示意图。
具体实施方式
图2A是本发明音频设备保护系统2的基本结构示意图.如图所示，本发明的音频设备保护系统2应用在电性连接有音频设备11的电子设备1中，该电子设备是例如笔记本型计算机、个人计算机、电视等，本实施例中以笔记本型计算机为例进行说明.从该电子设备输出的信号至少包括音频信号、电源开/关信号以及触发信号，其中，该音频信号使该音频设备运行，该电源开/关信号接通/切断该电子设备电源，且该触发信号的电位转换程序在该电子设备进行开机程序时执行，滞后于该电源开/关信号的电位转换程序的执行，反之，该触发信号的电位转换程序在该电子设备进行关机程序时执行，超前于该电源开/关信号的电位转换程序的执行.在本实施例中，该电位转换程序是指由高准位脉冲信号转换为低准位脉冲信号，或由低准位脉冲信号转换为高准位脉冲信号；该触发信号是指该电子设备中的芯片组(chips)输出的PCI_RESET信号.
如图2A所示，本发明的音频设备保护系统2包括开关单元21及控制单元22。
该开关单元21与该电子设备的音频信号以及该音频设备11电性连接，开启/关闭该电子设备的音频信号与该音频设备11的电性连接关系。在本实施例中，该开关单元21由具有开关特性的金属氧化物半导体元件(Metal Oxide Semiconductor，MOS)组成的开关电路。
该控制单元22与该电子设备的触发信号以及该开关单元21电性连接，当接收到该电子设备进行开/关机程序输出的触发信号时，输出控制信号至该开关单元21，控制该开关单元21开启/关闭该电子设备的音频信号与该音频设备11的电性连接关系，在该电子设备进行开/关机程序时，控制该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的时间点。在本实施例中，该控制单元22包括由金属氧化物半导体元件(Metal Oxide Semiconductor，MOS)组成的控制电路220以及由电阻元件及电容元件组成的延迟电路221，该延迟电路221使该控制信号对应于该触发信号延迟一段时间，且该延迟电路的延迟时间是该电阻元件及电容元件的充电时间。
请参阅图2B及图2C，其中，图2B是本发明音频设备保护系统应用在笔记本型计算机的一具体电路结构图；图2C是图2B所示的触发信号(PCI_RESET)、控制信号(CONTROL)、音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)及音频输出信号(AUDIO_L_OUT/AUDIO_R_OUT)与该笔记本型计算机电源开/关信号(POWER)的关系示意图。以下配合图2B及图2C详细说明本发明音频设备保护系统2的电路结构中各组成元件的连接关系及其工作原理。
如图2B所示，该开关单元21是由N信道金属氧化物半导体元件(NMOS元件)Q105、Q106组成的开关电路，其中，该NMOS元件功能如下所述：如果NMOS的门极(Gate)输入为高准位信号时，其源极(Source)和漏极(Drain)接通；反之，如果NMOS的门极(Gate)输入为低准位信号时，其源极(Source)和漏极(Drain)切断。如图所示，该NMOS元件Q105的源极(Source)和漏极(Drain)分别连接该笔记本型计算机输出的音频信号(AUDIO_L)及音频设备11，该NMOS元件Q106的源极(Source)和漏极(Drain)分别连接该笔记本型计算机输出的音频信号(AUDIO_R)及音频设备11，当该NMOS元件Q105、Q106的门极(Gate)输入信号(CONTROL)为高准位信号时，该笔记本型计算机输出的音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)即输出至该音频设备11，也就是该笔记本型计算机输出的音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)与该音频设备11电性连接。
该控制单元22包括由N信道金属氧化物半导体元件(NMOS元件)Q104、Q107组成的控制电路220以及由电阻元件R823及电容元件C1217组成的延迟电路221.其中，该NMOS元件Q107的门极(Gate)输入信号是该笔记本型计算机输出的触发信号(PCI_RESET)，该触发信号(PCI_RESET)与用户开启/关闭该笔记本型计算机电源时输出的接通/切断电源的电源开/关信号(POWER)关系如图2C所示，后面将详述；该NMOS元件Q107的源极(Source)输出连接到该NMOS元件Q104的门极(Gate)输入；该NMOS元件Q104的源极(Source)输出是该开关单元21的NMOS元件Q105、Q106的门极(Gate)输入信号(CONTROL)；该电阻元件R823的一端连接到电源(+5V)，另一端与该NMOS元件Q104的源极(Source)输出及该电容元件C1217一端连接；该电容元件C1217另一端及该NMOS元件Q104、Q107的漏极(Drain)接地.
以下结合图2C详细说明当用户开启/关闭该笔记本型计算机的电源时(例如触控电源按键)，本发明的电路结构工作原理。
如图2C所示，当用户开启该笔记本型计算机电源时，该电源开/关信号(POWER)由低电位转换为高电位以接通电源，此时该音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)因隔直电容存在而输出一音频跳变信号，在一特定时间(T1，在本实施例中，该T1为10ms)后，该触发信号(PCI_RESET)由低电位转换为高电位而使该NMOS元件Q107接通，此时该NMOS元件Q104因其门极(Gate)输入(即Q107的源极(Source)输出)为低电位而切断，因此，该开关单元21的输入(CONTROL，即Q104的源极(Source)输出)即在该电阻元件R823对该电容元件C1217充电后，由低电位转换为高电位，借此使该NMOS元件Q105、Q106接通，从而将该音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)电性连接到该音频设备11，由于音频信号的音频跳变信号持续时间较长，因此本实施例中即设计了由该电阻元件R823及该电容元件C1217组成的延迟电路，以进一步延迟接通该NMOS元件Q105、Q106，且该电阻元件R823对该电容元件C1217的充电时间T2(在本实施例中，该T2为1s)应大于该音频跳变信号的持续时间。换言之，当电源接通(电源开启)一段时间(T1+T2)后再接通(开启)音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)与音频设备11的电性连接，借此消除开启电源时的音频跳变信号，如图2C的音频输出信号(AUDIO_L_OUT/AUDIO_R_OUT)所示。
反之，当用户关闭该笔记本型计算机电源时，该触发信号(PCI_RESET)先由高电位转换为低电位而使该NMOS元件Q107切断，此时该NMOS元件Q104因其门极(Gate)输入(即Q107的源极(Source)输出)为高电位而接通，因此，该开关单元21的输入(CONTROL，即Q104的源极(Source)输出)由高电位转换为低电位，借此使该NMOS元件Q105、Q106切断，从而关闭该音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)与该音频设备11的电性连接。另外，当该触发信号(PCI_RESET)由高电位转换为低电位一特定时间(T1，在本实施例中，该T1为10ms)后，该电源开/关信号(POWER)再由高电位转换为低电位以切断电源，此时该音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)因隔直电容的存在而输出一音频跳变信号。换言之，当电源切断(电源关闭)一段时间(T1)前即已切断该音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)与音频设备11的电性连接，借此消除关闭电源时音频信号(AUDIO_L/AUDIO_R)输出的音频跳变信号，如图2C的音频输出信号(AUDIO_L_OUT/AUDIO_R_OUT)所示。
另外，需特别说明的是，本实施例电路结构中所示的金属氧化物半导体元件(MOS)都是高准位信号触发接通的N信道金属氧化物半导体元件(NMOS)，但并不以此为限，也可选择由低准位信号触发接通的P信道金属氧化物半导体元件(PMOS)，或是NMOS与PMOS的组合，相应地，该实施例电路结构的连接设计可依所选择的元件类型而弹性变换。
综上所述，本发明的音频设备保护系统是通过控制单元将电位转换滞后(开启电源)及超前(关闭电源)于电源开/关信号的触发信号，转化为电位转换延迟(开启电源)及超前(关闭电源)于电源开/关信号的控制信号，借此控制开关单元开启/关闭该音频信号与该音频设备的电性连接关系，在该电子设备进行开/关机程序时，控制该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的时间点，消除现有电子设备的音频信号因电源开启/关闭时的隔直电容瞬间充放电而输出的音频跳变信号(音频噪声)，从而避免因受音频跳变信号的瞬间触发及关闭而导致音频设备损伤的缺点.另外，本发明消除了电源开启/关闭时音频信号中的音频噪声，因此音频设备不会发出“POP”的音频杂声，从而也消除该音频杂声对用户造成的困扰与不满.
Claims (7)
1.一种音频设备保护系统，该音频设备保护系统用于电性连接有音频设备的电子设备中，且由该电子设备输出的信号至少包括音频信号、电源开/关信号以及触发信号，其特征在于，该音频信号使该音频设备运行，且该触发信号的电位转换程序在该电子设备进行开机程序时执行，滞后于该电源开/关信号的电位转换程序的执行，反之，该触发信号的电位转换程序在该电子设备进行关机程序时执行，超前于该电源开/关信号的电位转换程序的执行，该音频设备保护系统包括：
开关单元，与该音频设备电性连接，且用以接收该电子设备输出的音频信号，并开启/关闭该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的电性通道；以及
控制单元，与该开关单元电性连接，且用以接收该电子设备输出的触发信号，并在接收到该电子设备进行开/关机程序输出的触发信号时，输出控制信号至该开关单元，借此控制该开关单元开启/关闭该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的电性通道，在该电子设备进行开/关机程序时，控制该电子设备输出的音频信号传输至该音频设备的时间点。
2.如权利要求1所述的音频设备保护系统，其特征在于，该电子设备是笔记本型计算机。
3.如权利要求1所述的音频设备保护系统，其特征在于，该触发信号的电位转换程序以及该电源开/关信号的电位转换程序是指由高准位脉冲信号转换为低准位脉冲信号，或由低准位脉冲信号转换为高准位脉冲信号。
4.如权利要求1所述的音频设备保护系统，其特征在于，该触发信号是指该电子设备中的芯片组输出的PCI_RESET信号。
5.如权利要求1所述的音频设备保护系统，其特征在于，该开关单元是由金属氧化物半导体元件组成的开关电路。
6.如权利要求1所述的音频设备保护系统，其特征在于，该控制单元包括由金属氧化物半导体元件组成的控制电路。
7.如权利要求1或6所述的音频设备保护系统，其特征在于，该控制单元还包括由电阻元件及电容元件组成的延迟电路，该延迟电路使该控制信号对应于该触发信号延迟一段时间，所述一段时间是该电阻元件及电容元件的充电时间。
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