CN101111094B

CN101111094B - 异音防止模块与其扩音装置

Info

Publication number: CN101111094B
Application number: CN2006101034513A
Authority: CN
Inventors: 曾世华
Original assignee: Tatung Co Ltd
Current assignee: Tatung Co Ltd
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: CN101111094A

Abstract

一种异音防止模块与其扩音装置，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音。上述扩音装置包括声音放大器、声音处理器、异音防止模块以及扩音喇叭。声音处理器耦接至第一工作电压，声音放大器耦接至第二工作电压。当电源关闭时，异音防止模块根据第一工作电压与第二工作电压之间的电压差，输出静音控制信号至声音放大器。而声音放大器则根据静音控制信号，避免扩音喇叭产生异音。

Description

异音防止模块与其扩音装置

技术领域

本发明是关于一种防止异音产生的电路，且特别是关于一种避免在电源关闭时，因瞬间脉冲而产生异音的异音防止模块与其扩音装置。

背景技术

传统的扩音装置，在电源关闭时，通常会产生异常的声音，例如“彭”的异音。因为当AC电源关闭时，扩音装置中的声音处理器会失去作用，无法使扩音喇叭维持静音的状态。电路在电源关闭时所产生类似突发的脉冲或噪声，会使喇叭产生异音，进而对扩音喇叭造成损伤。

由于传统的扩音装置并未针对电源关闭时，设计防止异音产生的电路。因此，当电源关闭时，噪声所造成的异音会对扩音喇叭造成损坏，降低扩音喇叭的使用寿命，并降低顾客对产品的评价与信任。

发明内容

本发明的目的其中之一是在提供一种异音防止模块，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音。利用声音处理器与声音放大器所接收到的工作电压的电压差，判断电源的供应情况，并输出相对应的静音控制信号，避免扩音喇叭产生异音。

本发明的目的其中之一是在提供一种异音防止方法，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音。利用电源关闭时，扩音装置内工作电压的电压差变化，输出相对应的静音控制信号，避免扩音喇叭产生异音。

本发明的目的其中之一是在提供一种扩音装置，当电源关闭时，利用声音处理器与声音放大器之间的工作电压变化，产生相对应的静音控制信号，避免扩音喇叭产生异音。

为达成上述与其它目的，本发明提出一种异音防止模块，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音，扩音装置包括声音处理器与声音放大器，声音处理器耦接于第一工作电压，声音放大器耦接于第二工作电压，上述的异音防止模块包括：第一电阻与第二电阻串联耦接于第一工作电压与接地端之间。第一晶体管的控制端耦接于第一电阻与第二电阻的共享节点，电容耦接于第一晶体管与接地端之间。第二晶体管耦接于第三电阻，且第三电阻的另一端耦接于第二工作电压，第二晶体管的另一端耦接于接地端。第四电阻耦接于第一晶体管与第二晶体管的控制端之间，第五电阻耦接于第二工作电压与第一晶体管之间。

其中，上述异音防止模块经由第二晶体管与第三电阻的共享节点，输出静音控制信号至声音放大器，若静音控制信号致能，则声音放大器的输出为静音状态。因此，上述的扩音喇叭根据声音放大器的输出而处于静音状态，进而避免产生不必要的异音或杂音。

为达成上述与其它目的，本发明提出一种异音防止方法，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音。上述扩音装置包括声音处理器与声音放大器，声音处理器耦接于第一工作电压，声音放大器耦接于第二工作电压，上述异音防止方法包括下列步骤：首先，检测第一工作电压与第二工作电压。然后，根据第一工作电压与第二工作电压，输出静音控制信号至该声音放大器。以及，若第一工作电压小于预设电压，则致能该静音控制信号，以使声音放大器的输出为静音状态。若第一工作电压大于预设电压，则维持该静音控制信号的电压电平。

为维持上述与其它目的，本发明提出一种扩音装置，包括声音处理器、声音放大器以及异音防止模块。声音处理器耦接于第一工作电压，并根据音效数据，输出音频信号。声音放大器耦接于第二工作电压，且声音放大器的输入端耦接于声音处理器，用以增益音频信号，并输出扩音信号。异音防止模块耦接声音放大器，并根据第一工作电压与第二工作电压，输出静音控制信号至声音放大器。

其中，若第一工作电压小于预设电压，则异音防止模块致能静音控制信号，以使声音放大器的扩音信号为静音状态。

本发明因利用电源关闭时，扩音装置内的工作电压变化，产生相对应的静音控制信号。避免在电源关闭时所产生的突波或脉冲使扩音喇叭产生异音，降低扩音喇叭损坏的机率，并提高扩音器使用上的品质。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的扩音装置的方块图。

图2为根据本实施例的异音防止模块的电路图。

图3为根据本发明另一实施例的异音防止模块的电路图。

图4为根据本发明另一实施例的异音防止模块。

图5为根据上述图2、3实施例的信号波形图。

图6为根据本发明另一实施例的异音防止方法的流程图。

[主要元件标号说明]

VCC1：第一工作电压

VCC2：第二工作电压

GND：接地端

AUD：音效数据

AUS：音频信号

AAS：扩音信号

MUT：静音控制信号

FV：第一偏压

SV：第二偏压

R1～R8：电阻

C1、C2：电容

Q1：pnp双极型结晶体管

Q2：npn双极型结晶体管

M1：PMOS晶体管

M2：NMOS晶体管

100：扩音装置

110、300、400：异音防止模块

120：声音处理器

130：声音放大器

140：扩音喇叭

410：比较器

S610～S650：流程图步骤

具体实施方式

请参阅图1，图1为根据本发明一实施例的扩音装置的方块图。扩音装置100包括声音处理器120、声音放大器130、扩音喇叭140以及异音防止模块110。声音放大器130耦接于扩音喇叭140与声音处理器120之间。异音防止模块110耦接于声音放大器130，用以输出静音控制信号MUT至声音放大器130。

声音处理器120接收音效数据AUD(例如数字的音效数据)，并将其转换为音频信号AUS(例如模拟的音频信号)。音频信号AUS经由声音放大器130调整或增益后，输出扩音信号AAS，并通过扩音喇叭140输出。在正常供电下，声音处理器120耦接于第一工作电压VCC1，而声音放大器130耦接于第二工作电压VCC2。第一工作电压VCC1(例如12V的直流电压)与第二工作电压VCC2(例如5V的直流电压)皆由电源(例如110V或220V的交流电源)转换而得。因此，当电源关闭或是断电时，第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2便会逐渐衰竭或降低。当扩音装置100丧失电源时，其内部信号(例如音效数据AUD、音频信号AUS以及扩音信号AAS)便可能产生不可预期的脉冲或是噪声。当突发的脉冲或是噪声过大时，扩音喇叭140便会产生异音(例如“彭”)。

异音防止模块110耦接于第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2，并根据第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2的电压差，输出静音控制信号MUT至声音放大器130。若第一工作电压VCC1小于预设电压，则异音防止模块110致能静音控制信号MUT，以使声音放大器130所输出的扩音信号AAD为静音状态。换句话说，当静音控制信号MUT致能时，声音放大器130使扩音喇叭140维持静音状态，避免产生异音。上述的预设电压可依据不同的扩音装置100而决定，使异音防止模块110在噪声产生之前，致能静音控制信号MUT。在本实施例中，预设电压介于第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2之间，且第一工作电压VCC1大于第二工作电压VCC2。

异音防止模块110利用第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2的电压变化，判断电源是否关闭或断电。若电源关闭或断电，则在扩音喇叭140产生异音前，致能静音控制信号MUT，避免扩音喇叭140产生异音，如“彭”的声响。换句话说，也就是使声音放大器130所输出的扩音信号AAS为静音状态。上述的静音控制信号MUT在致能状态下可为逻辑高电位或是逻辑低电位，在本实施例中则以逻辑低电位为例说明本实施例主要的技术手段。

接下来，进一步说明异音防止模块110的实施方式。请参阅图2，图2为根据本实施例的异音防止模块的电路图。异音防止模块110包括电阻R1～R5、晶体管Q1、Q2以及电容C1。上述的晶体管Q1、Q2在本实施例中皆为双极型结晶体管(bipolar junction transistor，简称BJT)，且晶体管Q1为pnp双极型结晶体管，晶体管Q2为npn双极型结晶体管。

异音防止模块110的电路架构如图2所示，电阻R1与电阻R2串联耦接于第一工作电压VCC1与接地端GND之间。晶体管Q1的控制端(基极)耦接于电阻R1与电阻R2的共享节点，电容C1耦接于晶体管Q1的射极与接地端GND之间。电阻R3耦接于第二工作电压VCC2与晶体管Q2的集极之间，晶体管Q2的射极则耦接接地端GND。电阻R4，耦接于晶体管Q1的集极与晶体管Q2的基极之间，电阻R5耦接于第二工作电压VCC2与晶体管Q1的射极之间。其中，异音防止模块110经由晶体管Q2的集极与电阻R3的共享节点，输出静音控制信号MUT。

在电源正常供电时，也就是第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2维持稳定电压的情况下。晶体管Q1、Q2维持关闭状态，静音控制信号MUT为逻辑高电位，也就是处于失能状态。第二工作电压VCC2经由电阻R5对电容C1充电，因此，在电源正常的情况下，电容C1的两端的电压差约略等于第二工作电压VCC2，在本实施例中为5V。第一工作电压VCC1则经由电阻R1、R2的分压，决定晶体管Q1基极的控制电压。当电源关闭时，第一工作电压VCC1会随之下降，晶体管Q1基极的电压也会随之下降，但其射极的电压则因电容C1放电的关系，下降的速度较慢。所以，当第一工作电压VCC1小于预设电压(预设电压则可由电阻R1、R2的比例而定)时，晶体管Q1便会导通，进而导通晶体管Q2。当晶体管Q2导通时，静音控制信号MUT则下降，随即处于致能状态。进而避免扩音喇叭140产生异音。

因此，异音防止模块可通过电阻R1、R2比例的调整，来控制静音控制信号MUT的反应时间。当电源关闭时，若电阻R2的比例较高，静音控制信号MUT会较慢发生致能，若电阻R2的比例较低，静音控制信号MUT会较快发生致能。当然，当电源正常供电时，电阻R1与R2的比例必须在可维持晶体管Q1关闭的状态下。例如使晶体管Q1的基极与集极之间的电压差小于导通电压(如0.7V)。另一方面，亦可调整电阻R5与电容C1的元件值，来控制电容C1的放电速度，进而调整静音控制信号MUT转换为致能状态的时间。而上述电阻R1、R2、R5与电容C1的元件值通常可依不同的扩音装置100作适当的调整，以提高异音防止的效果。由于扩音装置100的种类繁多，本领域技术人员，经由本发明的揭露，应可轻易推知适当的元件参数值，在此不加累述。

图3为根据本发明另一实施例的异音防止模块的电路图。图3与图2主要的不同在于晶体管M1、M2，其余电路架构请参照图3与图2的说明，在此不加累述。在图3实施例中，晶体管M1为PMOS晶体管(Pchannel metal oxidesemiconductor transistor，简称PMOS)，晶体管M2为NMOS晶体管(N channelmetal oxide semiconductor transistor，简称NMOS)。异音防止模块300利用电阻R1、R2的分压与电容C1的偏压，控制晶体管M1的导通时机。当电源关闭时，第一工作电压VCC1便随之下降。当第一工作电压VCC1小于预设电压时，异音防止模块300导通晶体管M1，进而导通晶体管M2。当晶体管M2导通时，静音控制信号MUT便随之下降而产生致能。图3实施例的其余操作细节皆与图2实施例相似，本领域技术人员，经由本发明的揭露，应可轻易推知，在此不加累述。

在本发明另一实施例中，上述的晶体管M1、M2亦可采用不同种类的晶体管取代，例如场效应晶体管(field effect transistor，FET)中的结型场效应晶体管(Junction field-effect transistor，JFET)。且其电路架构并不以上述图2的架构为限，只需可依据第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2的电压差，判断供电状态，并输出相对应的静音控制信号MUT即可。以下，以另一种电路架构说明本发明的技术手段。

图4为根据本发明另一实施例的异音防止模块。异音防止模块400包括电阻R6～R8、电容C1以及比较器410。电阻R6、R7串联耦接于第一工作电压VCC1与接地端GND之间，并输出第一分压FV至比较器410的正输入端。电阻R8与电容C2耦接于第二工作电压VCC2与接地端GND之间，并输出第二分压SV至比较器410的负输入端。比较器410根据第一分压FV与第二分压SV，输出静音控制信号MUT至声音放大器130。避免在电源关闭时，扩音喇叭140产生异音。

第一分压FV由电阻R6、R7的比例所决定，第二分压SV则为电容C1所储存的偏压。在正常供电下，第一偏压FV大于第二偏压SV。当电源关闭时，第一分压FV随第一工作电压VCC1下降而下降，当第一分压FV小于第二分压SV时，比较器410便输出逻辑低电位的静音控制信号MUT。也就是致能静音控制信号，避免扩音喇叭140产生异音。

在上述实施例中，当静音控制信号MUT致能时，其为逻辑低电位。然，本发明并不以此为限，在本发明另一实施例中，仅需在上述图2～4的电路中作适当的调整，例如在输出端增加反相器。便可让静音控制信号MUT在致能时为逻辑高电位。使上述实施例可适用于不同类型的扩音装置。本领域技术人员，经由本发明的揭露，应可轻易推知，在此不加累述。

图5为根据上述图2、3实施例的信号波形图。如图5所示，在正常供电下，第一工作电压VCC1大于第二工作电压VCC2，而静音控制信号MUT则约略等于第二工作电压VCC2，这是由于电阻R3所致。当电源关闭或是断电时，第一工作电压VCC1下降至小于预设电压PV时。异音防止模块便致能静音控制信号MUT(本实施例以逻辑低电位表示)，如期间T1所示。在期间T1之中，第二工作电压VCC2随着电容C1放电而下降。在当期间T1之后，第二工作电压VCC下降，并导致晶体管Q2或是晶体管M2关闭时。静音控制信号MUT便可能根据第一工作电压VCC1而上升。但仍维持在逻辑低电位的状态下，并使扩音喇叭140维持在静音的状态下。

从另一个观点来看，本发明另提出一种异音防止方法，请参阅图6。以下说明请同时参照图1，图6为根据本发明另一实施例的异音防止方法的流程图。本实施例的异音防止方法用以防止扩音装置100在电源关闭时产生异音，扩音装置100包括声音处理器120与声音放大器130，上述声音处理器耦接于第一工作电压VCC1，声音放大器130耦接于第二工作电压VCC2。异音防止模块110根据第一工作电压VCC1、第二工作电压VCC2，输出相对应的静音控制信号MUT至声音放大器130。

本实施例的异音防止方法包括下列步骤：首先，在步骤S610中，检测第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2。然后，在步骤S620中，根据第一工作电压VCC1与第二工作电压VCC2，异音防止模块110输出静音控制信号MUT至声音放大器130。在步骤S630中，若第一工作电压VCC1小于预设电压，则进入步骤S640，致能静音控制信号MUT。若第一工作电压VCC1大于预设电压，则维持静音控制信号MUT的电压电平。

其中，当静音控制信号MUT致能时，声音放大器130所输出的扩音信号AAS为静音状态，避免扩音装置100中的扩音喇叭140产生异音。上述异音防止方法的其余操作细节，皆以详述于上述图1～5实施例的说明中，本领域技术人员，经由本发明的揭露，应可轻易推知，在此不加累述。

本发明利用扩音装置中不同工作电压的变化，判断电源的供电状态，并在电源关闭或是断电时，使声音放大器的输出调整为静音状态，避免扩音喇叭产生不必要的异音。不仅降低扩音喇叭损坏的机率，还提升了扩音装置的使用品质。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims

1.一种异音防止模块，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音，该扩音装置包括声音处理器与声音放大器，该声音处理器耦接于第一工作电压，该声音放大器耦接于第二工作电压，该异音防止模块包括：

第一电阻，与第二电阻串联耦接于该第一工作电压与接地端之间；

第一晶体管，该第一晶体管的控制端耦接于该第一电阻与该第二电阻的共享节点；

电容，耦接于该第一晶体管的第二端与该接地端之间；

第二晶体管，该第二晶体管的第一端耦接于第三电阻，该第三电阻的另一端耦接于该第二工作电压，该第二晶体管的第二端耦接于该接地端；

第四电阻，耦接于该第一晶体管的第一端与该第二晶体管的控制端之间；以及

第五电阻，耦接于该第二工作电压与该第一晶体管的第二端之间；

其中，该异音防止模块经由该第二晶体管的第一端与该第三电阻的共享节点，输出该静音控制信号至该声音放大器，若该静音控制信号致能，则该声音放大器的输出为静音状态。

2.根据权利要求1所述的扩音装置，其中该第一晶体管包括pnp双极型结晶体管，该第一晶体管的控制端为基极，该第一晶体管的第一端为集极，该第一晶体管的第二端为射极。

3.根据权利要求1所述的扩音装置，其中该第二晶体管包括npn双极型结晶体管，该第二晶体管的控制端为基极，该第二晶体管的第一端为集极，该第二晶体管的第二端为射极。

4.根据权利要求1所述的扩音装置，其中该第一晶体管包括PMOS晶体管，该第一晶体管的控制端为栅极，该第一晶体管的第一端为漏极，该第一晶体管的第二端为源极。

5.根据权利要求1所述的扩音装置，其中该第二晶体管包括NMOS晶体管，该第二晶体管的控制端为栅极，该第二晶体管的第一端为漏极，该第二晶体管的第二端为源极。

6.根据权利要求1所述的扩音装置，其中还包括扩音喇叭，耦接至该声音放大器，用以转换并输出根据该声音放大器所输出的信号。

7.根据权利要求1所述的扩音装置，其中该第一工作电压大于该第二工作电压。

8.根据权利要求1所述的扩音装置，其中若该静音控制信号致能，则该声音放大器的输出为静音状态。

9.根据权利要求1所述的扩音装置，其中若该静音控制信号为逻辑低电位，则该静音控制信号致能。

10.根据权利要求1所述的扩音装置，其中若该静音控制信号为逻辑高电位，则该静音控制信号致能。

11.一种异音防止方法，用以防止扩音装置在电源关闭时产生异音，该扩音装置包括声音处理器、声音放大器以及异音防止模块，该声音处理器耦接于第一工作电压，该声音放大器耦接于第二工作电压，该异音防止模块耦接该声音放大器，且该异音防止模块包括：

电容，耦接于该第一晶体管的第二端与该接地端之间；

第五电阻，耦接于该第二工作电压与该第一晶体管的第二端之间，

该异音防止方法包括下列步骤：

检测该第一工作电压与该第二工作电压；

根据该第一工作电压与该第二工作电压，使该异音防止模块经由该第二晶体管的第一端与该第三电阻的共享节点输出静音控制信号至该声音放大器；以及

若该第一工作电压小于预设电压，则该异音防止模块致能该静音控制信号，以使该声音放大器的输出为静音状态。

12.根据权利要求11所述的异音防止方法，其中该扩音装置还包括扩音喇叭，耦接至该声音放大器，用以输出该声音放大器所输出的扩音信号。

13.根据权利要求11所述的异音防止方法，其中该第一工作电压大于该第二电压，且该预设电压小于该第一电压，并大于该第二电压。

14.根据权利要求11所述的异音防止方法，其中若该第一工作电压大于预设电压，则维持该静音控制信号的电压电平。

15.根据权利要求11所述的异音防止方法，其中若该静音控制信号致能，则该声音放大器的输出为静音状态。

16.根据权利要求11所述的异音防止方法，其中若该静音控制信号致能，则该静音控制信号为逻辑低电位。

17.根据权利要求11所述的异音防止方法，其中若该静音控制信号致能，则该静音控制信号为逻辑高电位。

18.一种扩音装置，包括：

声音处理器，耦接于第一工作电压，并根据音效数据，输出音频信号；

声音放大器，耦接于第二工作电压，且该声音放大器的输入端耦接于该声音处理器，用以增益该音频信号，并输出扩音信号；以及

异音防止模块，耦接该声音放大器，并根据该第一工作电压与该第二工作电压，输出静音控制信号至该声音放大器，该异音防止模块包括：

电容，耦接于该第一晶体管的第二端与该接地端之间；

其中，该异音防止模块经由该第二晶体管的第一端与该第三电阻的共享节点，输出该静音控制信号；

并且，若该第一工作电压小于预设电压，则该异音防止模块致能该静音控制信号，以使该声音放大器的该扩音信号为静音状态。

19.根据权利要求18所述的扩音装置，其中还包括扩音喇叭，耦接至该声音放大器，用以转换并输出该扩音信号。

20.根据权利要求18所述的扩音装置，其中该第一工作电压大于该第二工作电压。

21.根据权利要求20所述的异音防止方法，其中该预设电压小于该第一电压，且该预设电压大于该第二电压。

22.根据权利要求18所述的扩音装置，其中该第一晶体管包括pnp双极型结晶体管，该第一晶体管的控制端为基极，该第一晶体管的第一端为集极，该第一晶体管的第二端为射极。

23.根据权利要求18所述的扩音装置，其中该第二晶体管包括npn双极型结晶体管，该第二晶体管的控制端为基极，该第二晶体管的第一端为集极，该第二晶体管的第二端为射极。

24.根据权利要求18所述的扩音装置，其中该第一晶体管包括PMOS晶体管，该第一晶体管的控制端为栅极，该第一晶体管的第一端为漏极，该第一晶体管的第二端为源极。

25.根据权利要求18所述的扩音装置，其中该第二晶体管包括NMOS晶体管，该第二晶体管的控制端为栅极，该第二晶体管的第一端为漏极，该第二晶体管的第二端为源极。

26.根据权利要求18所述的扩音装置，其中该异音防止模块包括：

第一电阻，与第二电阻串联耦接于该第一工作电压与接地端之间，且该第一电阻与该第二电阻的共享节点输出第一分压；

第三电阻，与电容串联耦接于该第二工作电压与该接地端之间，且该第三电阻与该电容的共享节点输出第二分压；以及

比较器，根据该第一分压与该第二分压，输出该静音控制信号。

27.根据权利要求26所述的扩音装置，其中该比较器的正输入端耦接至该第一电阻与该第二电阻的共享节点，该比较器的负输入端耦接至该第三电阻与该电容的共享节点。

28.根据权利要求26所述的扩音装置，其中该比较器的负输入端耦接至该第一电阻与该第二电阻的共享节点，该比较器的正输入端耦接至该第三电阻与该电容的共享节点。

29.根据权利要求18所述的扩音装置，其中若该静音控制信号致能，则该声音放大器将该扩音信号调整为静音。

30.根据权利要求18所述的扩音装置，其中若该静音控制信号致能，则该静音控制信号为逻辑低电位。

31.根据权利要求18所述的扩音装置，其中若该静音控制信号致能，则该静音控制信号为逻辑高电位。