CN101499783A - 增益自动调节电路及使用其的电子产品 - Google Patents

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Abstract

一种增益自动调节电路，与音频设备相连，其包括分压电阻、滤波电路、开关电路及放大电路。分压电阻连接于电压源与音频设备之间，用于与音频设备的内部阻抗分压。滤波电路的输入端连接于音频设备与分压电阻之间，用于将音频设备的音频信号进行滤波，及接收经分压电阻与音频设备的内部阻抗分压后的直流信号。开关电路与滤波电路相连，用于根据分压后的直流信号输出控制信号。放大电路与音频设备及开关电路相连，用于根据所述控制信号自动调节音频信号的增益。本发明还提供了一种使用上述增益自动调节电路的电子产品。上述增益自动调节电路及使用其的电子产品能自动调节音频信号增益，避免只要更换音频设备就需手动调节音量所带来的不便。

Description

增益自动调节电路及使用其的电子产品
技术领域
本发明涉及一种增益调节电路及使用其的电子产品，尤其涉及一种增益自动调节电路及使用其的电子产品。
背景技术
目前，市面上麦克风产品大多为驻极体电容式麦克风(Electret CondenserMicrophone，ECM)与动圈式麦克风(Dynamic Microphone)，这些类型的麦克风灵敏度差异较大，大约有10dB或者更多。通常，若电子产品需同时支持这些类型的麦克风，大多在输入端增加一个可以调节音量的电路，以平衡输出音量，如：在输入端增加增益控制电路，根据输入信号的大小调节其增益；或者通过使用可变电阻来控制音量。但是当更换麦克风类型时，这些方式都要求在面板上设置旋钮或数字屏幕以供使用者手动调节音量，且，若同时使用两种类型的麦克风时，二者音量相差太大，出现声音大小不均匀的情形。
发明内容
有鉴于此，需提供一种增益自动调节电路，可自动调节音频设备的音频信号的增益。
此外，还需提供一种使用所述增益自动调节电路的电子产品，可自动调节其输出的音频信号的增益。
一种增益自动调节电路，与音频设备相连，用于自动调节音频设备的音频信号增益，增益自动调节电路包括分压电阻、第一隔直电容、滤波电路、开关电路及放大电路。分压电阻连接于电压源与音频设备之间，用于与音频设备的内部阻抗分压。滤波电路的输入端连接于音频设备与第一隔直电容之间，用于将音频设备的音频信号进行滤波，以及接收经分压电阻与音频设备的内部电阻分压后的直流信号。开关电路的输入端与滤波电路的输出端相连，用于根据分压后的直流信号输出控制信号。放大电路的第一输入端通过第一隔直电容与音频设备相连，其第二输入端与开关电路的输出端相连，用于根据控制信号自动调节音频设备的音频信号的增益，并通过其输出端将增益放大后的音频信号输出。
一种电子产品，包括音频设备及增益自动调节电路。音频设备用于将声音信号转化为音频信号。增益自动调节电路与音频设备相连，用于自动调节音频设备的音频信号的增益。增益自动调节电路包括分压电阻、第一隔直电容、滤波电路、开关电路及放大电路。分压电阻连接于电压源与音频设备之间，用于与音频设备的内部阻抗分压。滤波电路的输入端连接于音频设备与第一隔直电容之间，用于将音频设备的音频信号进行滤波，以及接收经分压电阻与音频设备的内部阻抗分压后的直流信号。开关电路的输入端与滤波电路的输出端相连，用于根据分压后的直流信号输出控制信号。放大电路的第一输入端通过第一隔直电容与音频设备相连，第二输入端与开关电路的输出端相连，用于根据控制信号自动调节音频设备的音频信号的增益，并通过其输出端将增益放大后的音频信号输出。
本发明实施方式所提供的电子产品及其增益自动调节电路能自动调节音频信号增益，避免只要更换音频设备就需手动调节音量所带来的不便，同时还能有效避免同时使用两种内部阻抗不同的音频产品所造成的声音大小不均匀的问题。
附图说明
图1为本发明电子产品一实施方式的模块图。
图2为图1所示的电子产品的细化电路图。
具体实施方式
参阅图1，所示为本发明电子产品10实施方式的电路模块图。
电子产品10包括音频设备12与增益自动调节电路14，音频设备12用于将外界的声音信号转化为音频信号。增益自动调节电路14与音频设备12相连，用于自动调节音频设备12的音频信号的增益。
本实施方式中，增益自动调节电路14包括第一分压电阻R10、第一隔直电容C10、滤波电路100、开关电路110、放大电路120及分压电路122。
其中，第一分压电阻R10连接于电压源Vcc与音频设备12之间，用于与音频设备12的内部阻抗进行分压。
第一隔直电容C10连接于音频设备12与放大电路120之间。
滤波电路100的输入端连接于音频设备12、第一隔直电容C10及第一分压电阻R10之间，用于滤除音频设备12的音频信号中的高频成份，以及接收经第一分压电阻R10与音频设备12的内部阻抗分压后的直流信号。其中，音频设备12的内部阻抗变化会导致分压后的直流信号变化。在本实施方式中，音频设备12的内部阻抗变大，经第一分压电阻R10与音频设备12的内部阻抗分压后的直流信号变大，音频设备12的内部阻抗变小，经第一分压电阻R10与音频设备12的内部阻抗分压后的直流信号变小。
开关电路110的输入端与滤波电路100的输出端相连，用于根据经第一分压电阻R10与音频设备的内部阻抗分压后的直流信号输出控制信号。
放大电路120用于根据开关电路110输出的控制信号调节音频设备的音频信号增益，其具有第一输入端、第二输入端以及输出端。放大电路120的第一输入端通过第一隔直电容C10与音频设备12电性连接，其第二输入端与开关电路110的输出端相连，用于接收控制信号，放大电路120的输出端为增益自动调节电路14的输出端，用于输出放大后的音频信号。
分压电路122的一端连接于电压源Vcc，另一端连接于放大电路120的第一输入端与第一隔直电容C10之间，用于为放大电路120提供参考电压。
参阅图2，所示为图1的本发明电子产品10的细化电路图。
滤波电路100包括滤波电容C20与第一限流电阻R20。在本实施方式中，第一限流电阻R20一端为滤波电路100的输入端，另一端通过滤波电容C20接地。同时，第一限流电阻R20的另一端亦为滤波电路100的输出端，与开关电路110的输入端相连。在本实施方式中，滤波电路100从音频设备12接收音频信号，并滤去其中的高频成分，再将滤波后的音频信号、第一分压电阻R10与音频设备12分压后的直流信号传送给开关电路110。
开关电路110包括第二限流电阻R30、第三限流电阻R32、第四限流电组R34、第一晶体管112及第二晶体管114。在本实施方式中，第二限流电阻R30电性连接于滤波电路100的输出端与第一晶体管112的基极之间，其中与滤波电路100相连的一端为开关电路110的输入端。第一晶体管112的射极接地，集极通过第三限流电阻R32与另一电压源Vcc电性连接。在本发明其它实施方式中，电压源Vcc与另一电压源Vcc可以为同一电压源。第二晶体管114的基极通过第四限流电阻R34与第一晶体管112的集极电性连接，其射极接地，其集极作为开关电路110的输出端，与放大电路120相连。第一分压电阻R10与音频设备12的内部阻抗分压后的直流信号的变化会导致开关电路110输出控制信号，其中，控制信号包括断开与闭合信号。在本实施方式中，当从滤波电路100接收到的分压后的直流信号变大，使得第一晶体管112的基极与射极之间的电压高于其导通电压时，第一晶体管112导通，则第二晶体管114截止，开关电路110输出断开控制信号；同理，当从滤波电路100接收到的分压后的直流信号变小，使第一晶体管112截止时，则第二晶体管114导通，开关电路110输出闭合控制信号。
放大电路120包括放大器A1、第一控制电阻R1、第二控制电阻R2、第三控制电阻R3、第二隔直电容C12及补偿电容C14。放大器A1包括第一输入端、第二输入端及输出端。其中，放大器A1的第一输入端为放大电路120的第一输入端，其通过第一隔直电容C10与音频设备12电性连接，用于接收音频设备12的音频信号；放大器A1的输出端为放大电路120的输出端，亦为电子产品10的输出端Vout，用于输出放大后的音频信号。第一控制电阻R1、第二控制电阻R2及第三控制电阻R3结合起来控制放大器A1对音频信号的增益。在本实施方式中，补偿电容C14与第一控制电阻R1并联于放大器A1的第二输入端与输出端之间。第二控制电阻R2的一端通过第二隔直电容C12连接于放大器A1的第二输入端，另一端接地。第三控制电阻R3的一端通过第二隔直电容C12与放大器A1的第二输入端相连，另一端为放大电路120的第二输入端，与开关电路110的输出端相连，即连接于开关电路110中第二晶体管114的集极。在本实施方式中，放大器A1的第二输入端与输出端之间还连接有补偿电容C14，其与第一控制电阻R1并联，用于频率补偿。在本发明其它实施方式中，第一控制电阻R1、第二控制电阻R2及第三控制电阻R3亦可采用其它连接方式。
分压电路122连接于电压源Vcc与放大电路120的第一输入端之间，用于为放大电路120的放大器A1提供参考电压。在本实施方式中，分压电路122包括第二分压电阻R12与第三分压电阻R14，其中第二分压电阻R12连接于放大电路120的第一输入端与电压源Vcc之间，第三分压电阻R14连接于放大电路120的第一输入端与地之间。在本发明其它实施方式中，分压电路122亦可采用其它结构。
放大器A1对音频信号的增益决定于第一控制电阻R1、第二控制电阻R2及第三控制电阻R3的总电阻，而开关电路110输出不同的控制信号将使得总电阻的阻值不同，从而自动调节放大器A1对音频信号的增益。在本实施方式中，开关电路110输出断开控制信号，第三控制电阻R3对放大器A1的增益不起作用，放大器A1的增益为第一控制电阻R1与第二控制电阻R2串联后的电阻与第二控制电阻R2的比值，放大器A1的增益随之减小；同理，开关电路110输出闭合控制信号，第三控制电阻R3与第二控制电阻R2形成并联电路，并联后的总电阻减少，放大器A1对音频信号的增益随之增大。
综上所述，音频设备12的内部阻抗变大，经第一分压电阻R10与音频设备12的内部阻抗分压后的直流信号增大，开关电路110输出断开控制信号，增益自动调节电路14就自动减少放大器A1对音频信号的增益；同理，音频设备12的内部阻抗变小，经第一分压电阻R10与音频设备12的内部阻抗分压后的直流信号变小，开关电路110输出闭合控制信号，增益自动调节电路14就自动增大放大器A1对音频信号的增益。
在本实施方式中，音频设备12为电容式麦克风或动圈式麦克风，目前市面上常用的电容式麦克风的内部阻抗约为1500欧姆以上，而动圈式麦克风的内部阻抗约为800欧姆以下。当用户使用电容式麦克风，开关电路110输出断开控制信号，增益自动调节电路14自动调小音频信号增益，当用户使用动圈式麦克风，开关电路110输出闭合控制信号，增益自动调节电路14自动增大音频信号增益。
本发明实施方式所提供的电子产品10及其增益自动调节电路14通过开关电路110根据音频设备12的内部阻抗大小而输出不同的控制信号，达到自动调节放大电路120对音频信号增益的目的，避免只要更换麦克风类型就需手动调节音量所带来的不便，同时还能有效避免同时使用两种麦克风所造成的声音大小不均匀的问题。

Claims (8)

  1. 【权利要求1】一种增益自动调节电路，与音频设备相连，用于自动调节所述音频设备的音频信号增益，其特征在于，所述增益自动调节电路包括：
    分压电阻，连接于电压源与所述音频设备之间，用于与所述音频设备的内部阻抗分压；
    放大电路，其具有第一输入端、第二输入端以及输出端，所述放大电路的第一输入端通过第一隔直电容与所述音频设备电性连接；
    滤波电路，其输入端连接于所述音频设备与所述第一隔直电容之间，用于将所述音频设备的音频信号进行滤波，以及接收经所述分压电阻与所述音频设备的内部阻抗分压后的直流信号；及
    开关电路，其输入端与所述滤波电路的输出端相连，用于根据所述分压后的直流信号输出控制信号；
    其中，所述放大电路的第二输入端与所述开关电路的输出端相连，用于接收所述控制信号，所述放大电路的输出端为所述增益自动调节电路的输出端，用于根据所述控制信号调节接收的音频信号的增益。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的增益自动调节电路，其特征在于，所述音频设备为麦克风。
  3. 【权利要求3】如权利要求2所述的增益自动调节电路，其特征在于，所述滤波电路包括：
    第一限流电阻，其一端为所述滤波电路的输入端，连接于所述音频设备与所述分压电阻之间，另一端为所述滤波电路的输出端；及
    滤波电容，连接于所述第一限流电阻的另一端与地之间。
  4. 【权利要求4】如权利要求3所述的增益自动调节电路，其特征在于，所述开关电路包括：
    第一晶体管，其基极与所述滤波电路的输出端电性连接，射极接地，集极与另一电压源电性连接；及
    第二晶体管，其基极与所述第一晶体管的集极电性连接，射极接地，集极为所述开关电路的输出端。
  5. 【权利要求5】如权利要求4所述的增益自动调节电路，其特征在于，所述开关电路还包括：
    第二限流电阻，电性连接于所述滤波电路的输出端与所述第一晶体管的基极之间；
    第三限流电阻，电连接于所述另一电压源与所述第一晶体管的集极之间；及
    第四限流电阻，电连接于所述第一晶体管的集极与所述第二晶体管的基极之间。
  6. 【权利要求6】如权利要求4所述的增益自动调节电路，其特征在于，所述放大电路包括：
    放大器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，其中，所述放大器的第一输入端为所述放大电路的第一输入端，通过所述第一隔直电容与所述音频设备电性相连，用于从所述音频设备接收音频信号，所述放大器的输出端为所述放大电路的输出端，用于输出放大后的音频信号；
    补偿电容，连接于所述放大器的第二输入端与输出端之间；
    第一控制电阻，连接于所述放大器的第二输入端与输出端之间；
    第二控制电阻，其一端通过第二隔直电容与所述放大器的第二输入端电性连接，另一端接地；及
    第三控制电阻，其一端通过所述第二隔直电容与所述放大器的第二输入端相连，另一端为所述放大电路的第二输入端，与开关电路的输出端电性连接。
  7. 【权利要求7】如权利要求6所述的增益自动调节电路，其特征在于，还包括分压电路，连接于所述电压源与所述放大电路的第一输入端之间，用于为所述放大电路的放大器提供参考电压。
  8. 【权利要求8】一种电子产品，包括音频设备，其特征在于，所述电子产品还包括如权利要求1-7中任一项所述的增益自动调节电路。
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