CN101150298A - 静音电路 - Google Patents

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CN101150298A CNA2007101368330A CN200710136833A CN101150298A CN 101150298 A CN101150298 A CN 101150298A CN A2007101368330 A CNA2007101368330 A CN A2007101368330A CN 200710136833 A CN200710136833 A CN 200710136833A CN 101150298 A CN101150298 A CN 101150298A
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Abstract

一种静音电路，通过将AC输入信号的振幅电平固定为DC电平而输出静音后的AC输出信号，具有：DC偏置除去部，其通过使所述AC输入信号的DC偏置成分经由第一运算放大器所构成的HPF而除去；静音信号生成部，其由生成与第一运算放大器中的第一DC偏置相同电平的第二DC偏置的第二运算放大器构成，通过将该第二运算放大器的输入固定为DC电平，输出表示该第二DC偏置的静音信号；和选择部，其被输入由所述DC偏置除去部输出的AC输出信号和由所述静音信号生成部输出的静音信号，在通常时选择该AC输入信号并作为AC输出信号输出，在静音时选择该静音信号并作为AC输出信号输出。从而，可以降低静音开始或结束的定时内产生的噪音。

Description

静音电路
技术领域
本发明涉及一种静音电路。
背景技术
在通过电子控制来进行扬声器的音量调整的电子音量调节器中，一般设置有静音电路，其以检测到重叠于音频信号中的噪声之际或按下静音按钮为契机，暂时切断音频信号而设为无音状态(静音)。这里，公知音频信号除了具有通过频率调整来调整音程的特性以外，还具有通过振幅的大小来调整音量的特性。利用该音频信号的特性，静音电路为了消除音频信号的振幅而进行通过固定化为规定的DC电平、从而成为无音状态的处理(以下称为静音处理)(参照图5)。其中，作为规定的DC电平，一般采用电子音量调节器内部的“AC-GND”。AC-GND是作为AC信号波形的振幅中心而表示恒定的DC电平的AC信号用GND。
图5是表示装载了现有的静音电路30的电子音量调节器10的构成的图。如图5所示，电子音量调节器10主要由衰减量调整电路20和静音电路30构成(例如参照以下所示的专利文献1)，其中，衰减量调整电路20为了进行音量调整，调整AC输入信号IN(音频信号)的衰减量；静音电路30具备通过微型计算机(未图示)的电子控制而相辅地接通/断开的模拟开关SW1、SW2，对衰减量调整后的AC输入信号IN进行静音处理。
这里，静音电路30在不进行静音处理的通常情况下，通过接通模拟开关SW1且断开模拟开关SW2，从而将衰减量调整后的AC输入信号IN直接作为AC输出信号OUT输出。另外，该AC输入信号IN的振幅中心表示一定的DC电平Va。另一方面，静音电路30在进行静音处理的情况下，通过断开模拟开关SW1且接通模拟开关SW2，从而输出AC-GND电平Vb(参照图6(a)、(b))。结果，AC输出信号OUT的DC电平被固定为AC-GND电平Vb，因此能够成为无音状态。
然而，在图5所示的静音电路30那样现有的静音电路的情况下，不进行静音处理时的AC输入信号IN中因衰减量调整电路20等电子音量调节器10的内部电路特性或IC制造偏差而包含DC偏置Vx、即与AC-GND电平Vb的差分电压。而且，因为该DC偏置Vx，在模拟开关SW1、SW2的接通、断开切换时，容易引起AC输出信号OUT的DC电压变动，因该DC电压变动会产生噪音。
即，AC输出信号OUT在静音开始或结束的时刻，如图6(c)所示，在瞬间引起DC电压变动的理想状态的情况下，由于因该DC电压变动而产生的噪音为可听频带频率以外的声音，故成为人类听觉上无法听到的对人畜无害的声音，因此没有问题。然而，由于电子音量调节器10的内部电路特性或IC制造偏差，AC输出信号OUT在静音开始或结束的时刻，如图6(d)所示缓慢变化，因此产生可听频带频率的刺耳声音，从而成为问题。
【专利文献1】特开平11-327579号公报
发明内容
为了实现上述目的，本发明的主要发明是一种静音电路，其通过将AC输入信号的振幅电平固定为DC电平而输出静音后的AC输出信号，具有：DC偏置除去部，其通过使所述AC输入信号的DC偏置成分经由第一运算放大器构成的HPF(High Pass Filter)而除去；静音信号生成部，其由生成与所述第一运算放大器中的第一DC偏置相同电平的第二DC偏置的第二运算放大器构成，通过将该第二运算放大器的输入固定为所述DC电平，输出表示该第二DC偏置的静音信号；和选择部，其被输入由所述DC偏置除去部输出的AC输入信号和由所述静音信号生成部输出的静音信号，在通常时选择该AC输入信号并作为所述AC输出信号输出，在静音时选择该静音信号并作为所述AC输出信号输出。
根据本发明，可以提供降低了在静音开始或结束的定时内产生的噪音的静音电路。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式涉及的音频信号处理系统的构成的图。
图2是表示本发明的一个实施方式涉及的静音电路的构成的图。
图3是用于说明本发明的一个实施方式涉及的静音电路的动作的主要状态迁移图。
图4是用于说明静音处理的结构的图。
图5是用于说明包含现有的静音电路的电子音量调节器的结构的图。
图6是用于说明现有的静音电路的动作(课题)的主要状态迁移图。
图中：100-DSP，10、200-电子音量调节器，20、210-衰减量调整部，30、220-静音电路，221-DC偏置除去部，222、225-运算放大器，224-静音信号生成部，226-选择部，227-电压输出器，300-功率放大器，400-微型计算机，500-扬声器。
具体实施方式
《音频信号处理系统的构成、动作》
图1是表示本发明的一个实施方式涉及的音频信号处理系统的构成的图。其中，作为本发明涉及的音频信号，可以将从电视机、AM/FM收音机、VTR(Video Tape Recorder)、CD或DVD等光盘或者AUX(AUXiliary)等各种音源获得的声音信号作为对象。
音频信号处理系统由以下部分构成：对从各种音源获得的数字音频信号进行均衡(equalize)或音场补偿等的数字信号处理的音响用DSP(DigitalSignal Processor)100；通过对D/A变换DSP100输出后的模拟音频信号进行衰减量的调整而进行音量调整的电子音量调节器200；驱动扬声器500的功率放大器300，该扬声器500输出由电子音量调节器200进行音量调整后的模拟音频信号；和统一控制系统整体的微型计算机(以下称为微机)400。
这里，电子音量调节器200具有成为微机400的控制对象的衰减量调整部210及静音电路220，作为与DSP100分立的单芯片模拟/数字混载LSI来实施。
衰减量调整部210为了进行电子音量调节器200本来的功能、即音量调整，而进行AC输入信号IN(模拟音频信号)的衰减量的调整。例如，在负反馈放大器的负反馈路径上并排配设多个模拟开关及反馈电阻的对(pair)(均未图示)，通过根据由微机400指示的音量适当地使上述多个模拟开关接通、断开，从而根据反馈合成电阻值进行负反馈放大器的衰减量的调整。
静音电路220是通过将AC输入信号IN’(衰减量调整后的AC输入信号IN)的振幅电平固定为DC电平(例如AC-GND电平)而输出静音后的AC输出信号的电路。
另外，除了图1所示的系统构成以外，在可输入模拟音频信号的系统构成的情况下，也可以将电子音量调节器200设置在DSP100的前级。而且，还可以将电子音量调节器200中的静音电路220以外的功能(例如衰减量调整功能)作为DSP100功能的一部分组入。
《静音电路的构成、动作》
参照图3，以图2为基础对本发明的一个实施方式涉及的静音电路220进行说明。其中，图3是用于说明静音电路220的动作的主要状态迁移图。
本发明涉及的静音电路220具有：DC偏置(offset)除去部221、静音信号生成部224、模拟开关SW1、SW2、和电压输出器227。
DC偏置除去部221是通过使因为电子音量调节器200的内部电路(衰减量调整部210等)的特性或IC制造偏差而包含于AC输入信号IN’中的DC偏置成分，经由运算放大器222(本发明涉及的“第一运算放大器”)所构成的HPF(High Pass Filter)而除去的电路。
具体而言，在运算放大器222的负反馈路径上设置第一反馈电阻R3，在运算放大器222的反相输入侧设置第一输入电阻R1，在运算放大器222的非反相输入侧设置第二输入电阻R2，使AC输入信号IN’分别经由该第一及第二输入电阻R1、R2而共同输入到运算放大器222的反相输入及非反相输入，进而，在运算放大器222的非反相输入与AC-GND或模拟GND之间，并联设置第一接地电阻R4以及DC截止用电容器C1。根据该构成，DC偏置除去部221构成HPF。
然而，虽然在DC偏置除去部221中除去了基于内部电路特性或IC制造偏差的AC输入信号IN’的DC偏置成分，但既然在DC偏置除去部221中采用了运算放大器222，AC输入信号IN’中当然包含运算放大器222单体的DC偏置Vy(本发明涉及的“第一DC偏置”)。即，其原因在于：一般的运算放大器即使设其内部电路是理想的，在反相、非反相输入之间也会潜在地发生若干电位差。另外，运算放大器222单体的DC偏置Vy表示了以AC-GND电平为基准的输出电压Vc的DC电压。
静音信号生成部224由生成与运算放大器222单体中的DC偏置Vy相同电平的DC偏置Vy’(本发明涉及的“第二DC偏置”)的运算放大器225(本发明涉及的“第二运算放大器”)构成，是通过将运算放大器225的输入固定为与运算放大器222共用的AC-GND电平，从而作为表示DC偏置Vy’的静音信号Vd而输出的电路。此外，通过运算放大器222、225采用由同一晶片制造的相同性能的部件，可以使各自的DC偏置Vy、Vy’为相同电平。
而且，通过运算放大器225采用与由运算放大器222构成的HPF同样的外部电路，可以进一步精度优良地使各自的DC偏置Vy、Vy’为相同电平。具体而言，通过在运算放大器225的负反馈路径上设置与第一反馈电阻R3相同的第二反馈电阻R7，在运算放大器225的反相输入侧设置与第一输入电阻R1相同的第三输入电阻R5，在运算放大器225的非反相输入侧设置与第二输入电阻R2相同的第四输入电阻R6，使第三及第四输入电阻R5、R6经由与第一接地电阻R4相同的第二接地电阻R8，与运算放大器222共用的AC-GNDh共同连接而构成。
选择部226被输入由DC偏置除去部221输出的DC偏置除去后的AC输入信号IN’(以下称为AC输入信号Vc)、和由静音信号生成部224输出的静音信号Vd，在不进行静音的通常时，选择AC输入信号Ac作为AC输出信号OUT输出，在静音时选择静音信号Vd作为AC输出信号OUT输出。
选择部226为了进行AC输入信号Vc或静音信号Vd的选择输出，具备通过微机400的电子控制而相辅地接通、断开的相同特性的模拟开关SW1、SW2。
模拟开关SW1被设置在运算放大器222的输出与电压输出器227的非反相输入之间。这里，在从微机400没有静音指令的情况下，模拟开关SW1接通，AC输入信号Vc被输入到电压输出器227的非反相输入。另一方面，在从微机400产生了静音指令的情况下，模拟开关SW1断开，AC输入信号Vc向电压输出器227的非反相输入的输入被切断。
模拟开关SW2被设置在运算放大器225的输出与电压输出器227的非反相输入之间。这里，在从微机400产生了静音指令的情况下，模拟开关SW2接通，静音信号Vd被输入到电压输出器227的非反相输入。另一方面，在从微机400没有静音指令的情况下，模拟开关SW2断开，静音信号Vd向电压输出器227的非反相输入的输入被切断。
即，在模拟开关SW1接通且模拟开关SW2断开的情况下不进行静音处理，从电压输出器227输出的静音电路220的AC输出信号OUT，成为将运算放大器222单体的DC偏置Vy设为DC电平的AC输入信号Vc(参照图3(a)、(b))。
另一方面，在模拟开关SW1断开且模拟开关SW2接通的情况下进行静音处理，从电压输出器227输出的静音电路220的AC输出信号OUT，成为表示与运算放大器222单体的DC偏置Vy相同电平的DC偏置Vy’的静音信号Vd(参照图3(a)、(b))。
这里，运算放大器222、225为由同一晶片构成的相同功能的部件，外部电路构成及其构成元件也相同，因此即使将DC偏置Vy、Vy’看作是大致相同的电平也是可以的。因此，在模拟开关SW1、SW2的接通、断开切换时、即静音开始或结束的定时之际，由于静音电路220的AC输出信号OUT的电平不变化，可以视为恒定(参照图3(c))，故不但可以降低现有的可听频带频率以外的噪声，也能降低可听频带频率的噪音。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式用于使本发明容易理解，并不能限定解释本发明。本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行变更/改良，并且本发明包含其等价物。

Claims (4)

1.一种静音电路，通过将AC输入信号的振幅电平固定为DC电平而输出静音后的AC输出信号，
该静音电路具有：
DC偏置除去部，其通过使所述AC输入信号的DC偏置成分经由第一运算放大器所构成的高通滤波器而除去；
静音信号生成部，其由生成与所述第一运算放大器中的第一DC偏置相同电平的第二DC偏置的第二运算放大器构成，通过将该第二运算放大器的输入固定为所述DC电平，输出表示该第二DC偏置的静音信号；和
选择部，其被输入由所述DC偏置除去部输出的AC输入信号和由所述静音信号生成部输出的静音信号，在通常时选择该AC输入信号并作为所述AC输出信号输出，在静音时选择该静音信号并作为所述AC输出信号输出。
2.根据权利要求1所述的静音电路，其特征在于，
所述第一及所述第二运算放大器采用由同一晶片制造的相同性能的部件。
3.根据权利要求2所述的静音电路，其特征在于，
所述DC偏置除去部在所述第一运算放大器的负反馈路径上配设第一反馈电阻，
在所述第一运算放大器的反相输入侧配设第一输入电阻，在所述第一运算放大器的非反相输入侧配设第二输入电阻，将所述AC输入信号分别经由该第一及该第二输入电阻而共同输入到所述第一运算放大器的反相输入及非反相输入，
通过在所述第一运算放大器的非反相输入与GND之间，并联配设第一接地电阻以及DC截止用电容器而构成所述高通滤波器，
所述静音信号生成部在所述第二运算放大器的负反馈路径上配设与所述第一反馈电阻相同的第二反馈电阻，
在所述第二运算放大器的反相输入侧配设与所述第一输入电阻相同的第三输入电阻，在所述第二运算放大器的非反相输入侧配设与所述第二输入电阻相同的第四输入电阻，
通过经由与所述第一接地电阻相同的第二接地电阻将所述第三及所述第四输入电阻与所述GND共同连接而构成。
4.根据权利要求1所述的静音电路，其特征在于，
所述选择部具有：
第一模拟开关，其用于选择输出由所述DC偏置除去部输出的AC输入信号；和
第二模拟开关，其具有与所述第一模拟开关相同的特性，用于选择输出由所述静音信号生成部输出的静音信号。
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