CN101803187A

CN101803187A - 电子装置

Info

Publication number: CN101803187A
Application number: CN200880108141A
Authority: CN
Inventors: 梶田治雄
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: US20100246857A1; EP2197105A1; WO2009041717A1; CN101803187B

Abstract

提供了一种电子装置，能防止由于电子装置操作电压变低所导致的操作停止。功率放大器(24)的前置级连接到电容器和第一限流电路和第二限流电路。CPU(21)监测电容器的电压并且根据电压值校正功率放大器(24)的增益。而且，当电子装置包括具有多个声道的扬声器系统时，例如，根据电容器的电压值在立体声再现和单耳再现之间切换音频信号再现方式。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及可在电力供给较少的情况下操作并且具有较大瞬时功耗的电子装置。

背景技术

通常，已知总线供电的便携式USB设备。然而，USB总线只有100mA的电流供给能力(最高大约为500mA)。因而，通常使用AC适配器来给具有大电流消耗的USB设备供电。

在这方面，例如，日本专利公开No.2005-141732披露了一种经由两条USB电缆(即，一条USB电缆和一条DC到USB转换电缆)从主机设备的USB端口提供电力的USB设备。DC到USB转换电缆具有USB插头，适于与主机设备的USB端口连接；DC插头，适于与USB设备的DC插孔连接；以及检测电路，用于检测转换电缆是否连接到主机设备。当转换电缆连接到主机设备时，经由转换电缆从主机设备来为USB设备提供电力。

然而，日本专利公开No.2005-141732中所披露的供电方法并不符合USB标准，无法保证稳定操作。另外，在包括诸如需要大约几安培的瞬时电流的功率放大器的电子部件的电子装置中仍然会发生供电不足。供电不足引起功率放大器的驱动电压的下降，造成电子装置整个操作突然停止的问题。

发明内容

本发明提供了一种能防止电子装置的驱动电压的下降而引起的操作停止的电子装置。

本发明还提供了一种电子装置，能实现稳定操作同时确保对电子装置的供电量(尤其是驱动电流供给量)。

根据本发明第一方面的电子装置包括：电力输入单元，被配置成接受电力；主驱动电路，被配置成由从所述电力输入单元提供的电力来驱动；以及控制单元，被配置成根据所述主驱动电路的电压值校正所述主驱动电路的增益。

利用这种构造，根据主驱动电路的电压值来校正增益。更具体地说，如果电压值很小，那么增益被设置得很小从而抑制功耗量，由此防止主驱动电路的操作突然停止。

本发明的电子装置可以包括连接到主驱动电路前一级的蓄电电路，并且控制单元可以根据蓄电电路的电压值控制主驱动电路的增益。

利用这种构造，在连接到主驱动电路前一级中的蓄电电路(例如，电容器)中存储电力。当主驱动电路消耗超过供给电力的电力时，从蓄电电路提供电力。此时，控制单元根据蓄电电路的电压值校正主驱动电路的增益。具体地说，当电压值下降时，增益被设置成很小从而抑制功耗，由此可以防止电压下降所引起的主驱动电路的操作突然停止。

主驱动电路可以是功率放大器，并且控制单元可以根据蓄电电路的电压值校正功率放大器的增益。

利用这种构造，功率放大器的增益得到校正。具体地说，如果蓄电电路的电压下降，那么减小发声量从而抑制功耗，由此可以防止操作突然停止。

根据本发明的第二方面的电子装置包括：电力输入单元，被配置成接受电力；功率放大器，被配置成由从所述电力输入单元提供的电力来驱动；多个扬声器单元，被配置成输入经过所述功率放大器放大的音频信号并且发出声音；以及控制单元，被配置成根据所述功率放大器的电压值来改变向所述功率放大器和所述扬声器单元提供音频信号的方式。

利用这种构造，根据功率放大器的电压值改变音频信号供给方式。例如，如果电压下降较大，则执行单耳(单声道)再现，而如果电压下降较小，则执行立体声再现。

本发明的电子装置可以包括连接到功率放大器前一级的蓄电电路，并且控制单元可以根据蓄电电路的电压值改变对功率放大器和扬声器单元提供音频信号的方式。

利用这种构造，根据蓄电电路的电压值改变音频信号供给方式。例如，如果电压下降较大，则执行单耳(单声道)再现，而如果电压下降较小，则执行立体声再现。

在蓄电电路或功率放大器的电压值处于或接近上限的情况下，控制单元可以对提供到多个扬声器单元的音频信号执行包括相位控制的音频信号处理，从而在发声空间中产生虚拟声源。

利用这种构造，如果蓄电电路或功率放大器的电压值处于或接近上限值(例如，与电容器的完全充电状态对应的数值)，使用扬声器单元对音频信号执行相位控制来再现音频信号，从而产生虚拟声源。

根据本发明的第一方面和第二方面，可能防止电子装置的操作电压的下降所引起电子装置的操作停止。

根据本发明第三方面的电子装置包括：多个电力输入单元，被配置成接受具有不同电流的电力；多个限流电路，被配置成使用不同的限制值来限制从所述多个电力输入单元输入的各个电流并且输出得到的电流；主驱动电路，连接到所述多个限流电路的后一级；蓄电电路，连接在所述多个限流电路与所述主驱动电路之间；以及控制单元，被配置成根据经由所述多个电力输入单元中至少一个的电流提供形式，来切换所述多个电力输入单元与所述多个限流电路之间的连接形式。

利用这种构造，提供了由具有不同电流的电力供电的电力输入单元，并且提供了具有不同限制值的限流电路。限流电路中的至少一个限制从电力输入单元中的至少一个输入的电流，并且把得到的电流输出到主驱动电路(例如，功率放大器)。在连接在限流电路与主驱动电路之间的蓄电电路(例如，电容器)中存储电力。当主驱动电路消耗其电流值大于或等于从相关的限流电路输出的电流值的电力时，从蓄电电路提供电力。此时，根据经由电力输入单元中至少一个的电流供给形式，切换电力输入单元与限流电路之间的连接形式。例如，在经由接受大电流的电力输入单元来提供电力的情况下，这种电力输入单元连接到具有大限制值的限流电路，由此大电流被提供到主驱动电路和蓄电电路。另一方面，在经由接受小电流的电力输入单元来提供电力的情况下，这种电力输入单元连接到具有小限制值的限流电路，由此小电流被提供到主驱动电路和蓄电电路。结果，可以实现稳定驱动。

多个电力输入单元可以包括总线功率的电力输入单元，该电力输入单元被配置成从主机设备接受电力；以及固有功率的电力输入单元，该电力输入单元被配置成从AC适配器接受电力，在从总线功率的电力输入单元提供电力的情况下，控制单元可以把总线功率的电力输入单元连接到多个限流电路中具有小限制值的限流电路，并且在从固有功率的电力输入单元提供电力的情况下，控制单元可以把固有功率的电力输入单元连接到多个限流电路中具有大限制值的限流电路。

利用这种构造，电子装置被驱动同时在来自主机设备的总线功率与通过AC适配器提供的固有功率之间进行切换。在总线供电驱动的情况下，总线功率的电力输入单元连接到具有小限制值的限流电路，并且小电流被提供到主驱动电路和蓄电电路。在自供电驱动的情况下，固有功率的电力输入单元连接到具有大限制值的限流电路，并且大电流被提供到主驱动电路和蓄电电路。当经由总线功率的电力输入单元和固有功率的电力输入单元从主机设备和AC适配器两者提供电力时，还可以提供另外的大电流。

总线功率的电力输入单元可以包括USB接口，并且在建立了与主机设备的协商的情况下，控制单元可以把总线功率的电力输入单元连接到具有小限制值的限流电路。

利用这种构造，如果经由USB接口建立与主机设备的连接并且建立主机设备与控制单元之间的协商，则执行总线供电驱动。如果协商不成功，则关断电力。

可以通过双层电容器配置蓄电电路。

根据本发明的第三方面，可以在确保对电子装置的供电量(特别是电流供给量)的同时实现电子装置的稳定操作。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的扬声器设备的电源电路的构造的框图；

图2是示出了扬声器设备在六个操作状态中各个操作状态下的操作内容的示图；

图3A是示出了由连接到主机设备的扬声器设备执行的操作状态切换处理的过程的流程图的一部分；

图3B是接在图3A之后的流程图的剩余部分；

图4A是示出了由连接到AC适配器的扬声器设备执行的操作状态切换处理的过程的流程图的一部分；

图4B是接在图4A之后的流程图的一部分；

图4C是接在图4A之后的流程图的剩余部分；

图5是示出了电容器电压随着功率放大器的功耗的改变而改变的示图；

图6是示出了根据电容器的电压执行的功率放大器的增益控制概念的示图；以及

图7是示出了扬声器设备的音频信号处理系统的框图。

具体实施方式

在下文中，将描述根据本发明一个实施例的电子装置。该实施例的电子装置是便携式扬声器设备的形式，适于经由USB连接的总线功率或经由AC适配器连接的固有功率驱动或者两者来驱动。

图1示出了该实施例的扬声器设备的电源电路的构造的框图。如图1所示，扬声器设备1包括USB电力输入电路11、AC适配器电力输入电路12、第一调节器13和第二调节器18、第一开关到第三开关14-16、DC-DC转换器17、第一限流电路19和第二限流电路20、CPU 21、数字电路22、模拟电路23、功率放大器24和电容器25。在下文中，第一调节器13和第二调节器18将被称为第一LDO 13和第二LDO 18，第一开关到第三开关14-16被分别称为HSSW 14、第二SW 15和第三SW 16。

CPU 21是控制单元，用于执行对扬声器设备1的整体控制。数字电路22和模拟电路23执行各种音频处理。经过数字电路22和模拟电路23处理之后，音频信号由功率放大器24放大并且作为声音被发送到外部。

USB电力输入电路11是接口电路，该接口电路可以连接到主机设备30的USB端口。主机设备30例如是信息处理设备，诸如PC。USB电力输入电路11通过USB端口接受100mA或500mA的电力。当从USB电力输入电路11输入的电流被提供到CPU 21、数字电路22和模拟电路23时，扬声器设备1由总线功率来驱动。与主机设备30连接时的USB设备从主机设备30接受100mA的电力。随后，如果建立与主机设备30的协商，则可以为USB设备提供500mA的电力。如果未能建立协商，则USB设备保持接受100mA的电力。

AC适配器电力输入电路12是可以连接到AC适配器40的接口电路，并且从AC适配器40接受例如大约700mA的电力。当从AC适配器电力输入电路12输入的电流被提供到CPU 21、数字电路22和模拟电路23时，扬声器设备1由固有功率来驱动。

第一LDO 13与电力输入电路11、12提供的电力协同地接通和关断。当通过USB电力输入电路11提供电力时，第一LDO 13接通并且把电路的输出电压稳定在3.3V。当从AC适配器电力输入电路12接受电力时，第一LDO 13关断。

HSSW 14是由CPU 21控制的开关电路，在总线供电驱动的情况下接通。否则，HSSW 14关断。

第二SW 15是由CPU 21控制的开关电路，在总线供电驱动的情况下接通。

在通过AC适配器电力输入电路12提供电力时，第三SW 16接通。

用于电压变换的DC-DC转换器17把提供到数字电路22和CPU21的电压从5V变换成3.3V。

第二LDO 18正常接通并且把提供到模拟电路23的电压稳定在3.3V。

第一限流电路19和第二限流电路20限制提供到功率放大器24和电容器25的电流。第一限流电路19把其输出电流限制到100mA，第二限流电路20把其输出电流限制到150mA。

电容器25是具有极大静电电容(例如，不小于几十μF)的双层电容器。由于电容器25具有极大静电电容，所以如果全都消耗从USB电力输入电路11和/或AC适配器电力输入电路12输入的电流来为电容器25充电，那么CPU 21等无法运行。为了确保扬声器设备1的各种电路的操作，在电容器25的前一级提供第一限流电路19和第二限流电路20来限制提供到电容器的电流。

在该实施例中，在电容器25中存储电力，使得在扬声器设备1发声时，所存储的电力可以从电容器25提供到功率放大器24，同时瞬时消耗几瓦特的电力。为了实现稳定电源，根据从USB电力输入电路11和/或AC适配器电力输入电路12提供电力的形式，该实施例的扬声器设备1执行第一LDO 13、HSSW 14、第二SW 15和第三SW 16的接通/关断切换，同时把电力存储到大电容电容器25中。然而，如果继续发声并且功率放大器24继续消耗电力，则电容器25上的电压会降低到驱动限制值或低于驱动限制值(例如，小于或等于2.7V)。因此，在该实施例中，执行各种操作来抑制电压下降。

图2示出了在扬声器设备1的六个操作状态中的各个状态下第一LDO 13和第一SW到第三SW 14-16的接通/关断动作和CPU 21的动作。如图2所示，根据通过电力输入电路11、12提供电力的形式，在第一操作状态到第六操作状态之间切换扬声器设备1。具体地说，如果既不是从USB电力输入电路11也不是从AC适配器电力输入电路12提供电力，即，如果扬声器设备1既没有连接到主机设备30也没有连接到AC适配器40，则扬声器1被切换到第一操作状态。在第一操作状态中，CPU 21没有被驱动并且开关13-16保持关断。

当扬声器设备1连接到主机设备30从而从USB电力输入电路11向扬声器设备1输入100mA的电流时，扬声器设备1被切换到第二操作状态。在第二操作状态中，第一LDO 13接通并且经由LDO13为CPU 21提供电力，结果CPU 21启动。CPU 21执行与主机设备30的协商。如果协商不成功，则CPU 21确定无法驱动扬声器设备1，关断电源开关14-16，并且把扬声器设备1切换到第一操作状态。

如果建立与主机设备30的协商，则CPU 21确定可以在输入500mA的电流的同时进行总线供电驱动，接通HSSW 14和第二SW15由此把扬声器设备1切换到第三操作状态。在第三操作状态中，从USB电力输入电路11输入的电力被提供到数字电路22、模拟电路23和第一限流电路19，并且为功率放大器24提供5V的电力。因此，由总线功率驱动扬声器设备1。

此时，第一限流电路19把其输出电流限制到100mA并且把输出电流提供到功率放大器24。借助该电流，对电容器25充电。当电容器25的电压增加到大约2.7V时，即使在总线供电驱动时也可以为功率放大器24提供足够的电力(超过100mA的电流)。实际上，考虑到余量，在用来驱动之前，电压可以增加到大约3V到3.5V。

具体地说，功率放大器24从第一限流电路19接受100mA的电流，并且对音频信号进行放大。取决于放大程度，功率放大器24有时消耗超过100mA的电流。在此情况下，电容器25提供欠缺的电流。如果功率放大器24消耗超过100mA的电流，则电容器25的电压下降。然而，由于总是从第一限流电路19提供100mA的电流，所以在功率放大器24所消耗的电流降低时再次对电容器25进行充电。即使在总线供电驱动时，扬声器设备1也因此能够瞬时输出大约几瓦特的电力，由此可以实现稳定驱动。

当扬声器设备1没有连接到主机设备30而AC适配器40连接到扬声器设备1时，从AC适配器电力输入电路12输入大约700mA的电流，并且扬声器设备1被切换到第四操作状态。在第四操作状态中，第三SW 16接通并且为CPU 21提供电力。结果，CPU 21启动。应当注意，检测电路(未示出)监测从AC适配器电力输入电路12延伸到DC-DC转换器17的电源线，并且在为电源线提供电流时，第三SW 16接通。

在启动之后，CPU 21关断第一LDO 13、HSSW 14和第二SW 15。结果，从AC适配器电力输入电路12输入的电力被提供到数字电路22、模拟电路23和第二限流电路20，并且为功率放大器24提供5V的电力。因而，由固有功率驱动扬声器设备1。

此时，第二限流电路20把其输出电流限制到150mA，并且把得到的输出电流提供到功率放大器24。输出电流对电容器25充电。如前所述，当电容器25的电压增加到大约几伏特时，可以为功率放大器24提供足够的电力。

在固有供电驱动中，功率放大器24从第二限流电路20接受150mA的电流，并且对音频信号进行放大。取决于放大程度，功率放大器24有时消耗超过150mA的电流。在此情况下，电容器25提供欠缺的电流。如果功率放大器24消耗超过150mA的电流，则电容器25的电压下降。然而，由于总是通过第二限流电路20提供150mA的电流，所以在功率放大器24所消耗的电流变小时再次对电容器25进行充电。因此，能够比总线供电驱动情况更稳定地驱动扬声器设备1。

当在固有供电驱动状态下扬声器设备1连接到主机设备30时，从USB电力输入电路11输入100mA的电流，并且扬声器设备1被切换到第五操作状态。在第五操作状态中，CPU 21执行与主机设备30的协商。如果协商不成功，则扬声器设备1由固有功率驱动，同时使得开关保持在第四操作状态中设定的接通/关断状态。

如果建立与主机设备30的协商，则扬声器设备1被切换到第六操作状态。在第六操作状态中，CPU 21接通HSSW 14，并且把从USB电力输入电路11输入的电流提供到第一限流电路19。结果，把100mA的电流从第一限流电路19提供到功率放大器24，并且把150mA的电流从第二限流电路20提供到功率放大器24。因此，把250mA的电流提供到功率放大器24和电容器25。换言之，扬声器设备1由总线功率和固有功率两者来驱动。

如果在总线供电驱动状态(第三操作状态)中AC适配器40连接到扬声器设备1，则CPU 21接通第三SW 16并且关断第一LDO 13和第二SW 15，从而使得扬声器设备1切换到第六操作状态。

图3A、图3B和图4A到图4C的流程图示出了扬声器设备1所执行的操作状态切换处理的过程。图3A和图3B的流程图示出了在扬声器设备1连接到主机设备30情况下的操作过程，而图4A到图4C的流程图示出了在AC适配器40连接到扬声器设备情况下的操作过程。

参考图3A和图3B，当扬声器设备1通过USB连接到主机设备30时，第一LDO 13接通从而CPU 21启动(步骤S11)。随后，CPU 21执行与主机设备30的协商(步骤S12)。如果建立协商，则扬声器设备1被切换到由总线功率驱动设备的第三操作状态(步骤S12和S13)。

随后，确定AC适配器40是否连接到扬声器设备1(步骤S14)。如果没有连接AC适配器40，则确定扬声器设备1与主机设备30之间的USB连接是否断开(步骤S15)。如果USB连接没有断开，则流程返回到步骤S14。另一方面，如果USB连接断开，则扬声器设备1被切换到第一操作状态(步骤S16)，完成操作状态切换处理(由此进入断电状态)。

如果在步骤S14确定AC适配器40连接到扬声器设备1，则第一LDO 13关断，并且第三SW 16接通(步骤S17)。随后，对扬声器设备1的系统进行一次复位(步骤S18)，并且扬声器设备1被切换到第六操作状态(步骤S19)，从而由总线功率和固有功率两者驱动扬声器设备1。

随后，确定USB连接是否断开(步骤S20)。如果USB连接没有断开，则判断AC适配器连接是否断开(步骤S21)。如果在步骤S20确定USB连接断开，则扬声器设备1被切换到第四操作状态(步骤S22)，因此完成操作状态切换处理(由此电力保持接通)。

如果在步骤S21确定AC适配器连接断开，则第一LDO 13接通并且第三SW 16关断(步骤S23)。随后，对系统进行一次复位(步骤S24)，并且流程进行到步骤S13，在步骤S13中扬声器设备1被切换到由总线功率驱动该扬声器设备的第三操作状态。

如果在步骤S12确定CPU 21没有建立与主机设备30的协商，则扬声器设备1被切换到第二操作状态(步骤S31)，并且确定AC适配器40是否连接到扬声器设备1(步骤S32)。如果没有连接AC适配器40，则扬声器设备1被切换到第一操作状态(步骤S33)，因此完成操作状态切换处理(由此进入断电状态)。

如果连接了AC适配器40，则第三SW 16接通(步骤S34)，并且扬声器设备1被切换到由固定功率驱动设备的第五操作状态(步骤S35)。随后，确定USB连接是否断开(步骤S36)。如果USB连接没有断开，则确定AC适配器连接是否断开(步骤S37)。如果在步骤S36确定USB连接断开，则扬声器设备1被切换到第四操作状态(步骤S22)，并且完成操作状态切换处理(由此电力保持接通)。

如果在步骤S37确定AC适配器连接断开，则第一LDO 13接通并且第三SW 16关断(步骤S38)。随后，对系统进行一次复位(步骤S39)，并且流程进行到步骤S31，在步骤S31中扬声器设备1被切换到第二操作状态。

接下来，参考图4A到图4C，描述在AC适配器40连接到扬声器设备1情况下执行的操作状态切换处理的过程。当AC适配器40连接到扬声器设备1时，第三SW 16接通，从而CPU 21启动(步骤S51)。随后，确定扬声器设备1是否通过USB连接到主机设备30(步骤S52)。如果扬声器设备1没有通过USB连接到主机设备，则扬声器设备1被切换到第四操作状态(步骤S53)，并且确定AC适配器连接是否断开(步骤S54)。如果AC适配器连接没有断开，则流程进行到步骤S52，在步骤S52中确定扬声器设备1是否通过USB连接到主机设备30。如果在步骤S54确定AC适配器连接断开，则扬声器设备1被切换到第一操作状态(步骤S55)，并且完成操作状态切换处理。

另一方面，如果在步骤S52确定扬声器设备1通过USB连接到主机设备30，则CPU 21执行与主机设备30的协商(步骤S56)。如果建立了协商，则扬声器设备1被切换到第六操作状态，在第六操作状态中由总线功率和固有功率两者驱动该扬声器设备(步骤S57)。

随后，确定AC适配器连接是否断开(步骤S58)。如果AC适配器连接没有断开，则确定USB连接是否断开(步骤S59)。如果在步骤S59确定USB连接断开，则流程进行到步骤S53，在步骤S53中扬声器设备1被切换到第四操作状态。

如果在步骤S58确定AC适配器连接断开，则第一LDO 13接通并且第三SW 16断开(步骤S60)。随后，对系统进行一次复位(步骤S61)，并且扬声器设备1被切换到由总线功率驱动该扬声器设备的第三操作状态(步骤S62)。

随后，确定USB连接是否断开(步骤S63)。如果USB连接没有断开，则确定AC适配器40是否连接到扬声器设备1(步骤S65)。如果USB连接断开，则流程进行到步骤S64，在步骤S64中扬声器设备1被切换到第一操作状态，并且完成操作状态切换处理(由此电力关断)。

如果在步骤S65确定连接了AC适配器40，则第一LDO 13关断并且第三SW 16接通(步骤S66)。随后，对系统进行一次复位(步骤S67)，并且流程进行到步骤S57，在步骤S57中扬声器设备1被切换到第六操作状态，在第六操作状态中由总线功率和固有功率两者来驱动该扬声器设备。

如果在步骤S56确定无法建立与主机设备30的协商，则CPU 21把扬声器设备1切换到由固有功率驱动该扬声器设备的第五操作状态(步骤S68)。随后，确定AC适配器连接是否断开(步骤S69)，并且确定USB连接是否断开(步骤S70)。如果在步骤S70确定USB连接断开，则流程进行到步骤S53，在步骤S53中扬声器设备1被切换到第四操作状态。

如果在步骤S69确定AC适配器连接断开，则第一LDO 13接通并且第三SW 16断开(步骤S71)。随后，对系统进行一次复位(步骤S72)，并且扬声器设备被切换到第二操作状态(步骤S73)。随后，确定USB连接是否断开(步骤S74)。如果USB连接断开，则流程进行到步骤S64，在步骤S64中扬声器设备1被切换到第一操作状态，并且完成操作状态切换处理(由此电力关断)。

如果USB连接没有断开，则确认AC适配器40是否连接到扬声器设备1(步骤S75)。如果连接了AC适配器，则第一LDO 13关断并且第三SW 16接通(步骤S76)。随后，对系统进行一次复位(步骤S77)，并且流程进行到步骤S68，在步骤S68中扬声器设备1被切换到第五操作状态从而由固有功率来驱动。

如上所述，在总线供电驱动、固有供电驱动和总线以及固有供电驱动之间切换，由此切换从第一限流电路19和第二限流电路20提供到电容器25的供电量(尤其是电流)，因此可以在确保提供到功率放大器的供电量(尤其是电流)的同时实现稳定操作。

图5示出了电容器25的电压随着功率放大器24的功耗变化而变化。如图5所示，电容器25从USB电力输入电路11或AC适配器电力输入电路12接受5V的电压，并且因此对电容器25最高充电到5V。如果功率放大器24没有消耗电力(或者以100mA或150mA或更低的电流驱动)，则电容器25上的电压保持在5V。

当功率放大器24消耗电力时，把电流从电容器25提供到功率放大器24，并且电容器25的电压下降，如图5中的单点的点划线所示。当停止发声并且功率放大器24没有消耗电力时，电容器25再次接受电力并且被充电，如图中实线所示。

功率放大器24放大程度越大(即，发声量越大)，则功耗越大(并且因此电容器25的电压下降的斜率越大)。另一方面，放大程度越小，则电压下降的斜率将越小。例如，当发声量小于如图5中单点的点划线所示的电压下降所伴随的发声情况的发声量时，电压下降的斜率变小，如图中双点的点划线所示。如果不发声，则提供到电容器25的电流保持在100mA或150mA不变，并且电压增加斜率如虚线所示，不同于实线所示的斜率。

只要功率放大器24的功耗相同，则电容器25的电压越小，从电容器25提供到功率放大器24的电流越大。为此，如果电容器25的电压变得小于预定值(例如，2.7V)，则无法从电容器25向功率放大器24提供所需的电流，使得来自功率放大器24的输出下降(并且不再发声)。应当注意，即使功率放大器24的输出下降，由于从USB电力输入电路11或者AC适配器电力输入电路12向CPU 21提供电力，所以整个扬声器设备1的输出也不会下降。

在该实施例中，执行以下处理从而避免功率放大器24的输出下降。

(1)增益校正

图6示出了根据电容器25的电压执行功率放大器的增益控制的概念，而图7示出了扬声器设备1的音频信号处理系统的框图。扬声器设备1作为音频信号处理系统包括信号处理电路200和具有两个扬声器单元100A、100B的扬声器系统100。从USB接口101输入的音频信息作为数字音频信号输入到信号处理电路200。包括数字电路22和模拟电路23的信号处理电路200执行对输入的数字音频信号的电平校正和相位控制，并且把模拟音频信号输出到功率放大器24。经过功率放大器24放大的模拟音频信号被发出作为来自扬声器系统100的声音。应当注意，实际上双声道音频信号被处理，并且从扬声器设备1中的扬声器单元100A、100B(用于立体声再现)发出不同的声音。然而，为了便于描述，图7示出了单声道音频信号处理系统。

信号处理电路200、功率放大器24和电容器25连接到CPU 21。CPU 21控制由信号处理电路200进行的处理的方式，并且控制功率放大器24的增益。CPU 21还管理电容器25的电压。如图6所示，如果电容器25的电压在从4.5V到5V的范围内，则CPU 21不对功率放大器24的增益(±0dB)进行校正。具体地说，由于电容器25的电压足够高，所以不进行增益校正，并且从USB接口101输入的音频信号受到功率放大器24的预定增益的放大并且随后作为声音发出。

如果电容器25的电压在从4V到4.5V的范围内，则CPU 21把功率放大器24的增益校正-3dB。通过把增益校正-3dB，音量变得很小并且功率放大器24的功耗变得很小。结果，电容器25的电压下降的斜率变小。如果电容器25的电压在从3.5V到4V的范围内，则CPU 21把增益校正-6dB。如果电容器25的电压在从3V到3.5V的范围内，则把增益校正-12dB。电容器25的电压值越小，增益校正将越大(并且因此音量越小)。结果，电容器25的电压下降的斜率进一步变小，由此可以抑制电容器25的电压下降。如果电容器25的电压等于或小于3V，则使音频信号静音以使得功率放大器24的功耗变为0。应当注意，在电容器25的电压变成等于或小于3V之后，继续静音直到电压恢复到一定程度(例如，3.5V)。当音频信号静音时，功率放大器24的功耗变成0，并且因此电容器25的电压值立即恢复。然而，担心随后的发声造成电压再次下降到3V或更低。在此情况下，交替重复静音和解除静音。为了避免这种情况，考虑到余量，把静音解除电平设置成大于或等于3.5V。

如上所述，根据电容器25的电压值校正功率放大器24的增益，由此防止功率放大器24的输出下降。

(2)再现模式切换

接下来，将描述音频信号再现模式切换。在包括具有如图7所示的双声道扬声器单元100A、100B的扬声器系统100的扬声器设备1中，在用于音频信号的立体声再现的模式与用于音频信号的单耳再现(单声道再现)的模式之间切换再现模式。同样，在使用两个扬声器单元100A、100B执行音频信号的相位控制来再现音频信号从而产生虚拟声源的模式、与在不进行相位控制情况下再现音频信号的模式之间进行切换。

具体地说，在电容器25的电压下降很小的情况下，CPU 21进行设置使得由信号处理电路200对音频信号执行相位控制，并且再现音频信号从而产生虚拟声源。如果电容器25的电压下降到某种程度，则CPU 21进行设置使得不由信号处理电路200执行相位控制，并且切换到正常立体声再现。如果电容器25的电压进一步下降，则CPU 21禁止音频信号提供到扬声器单元100A或100B(或者使任一声道的音频信号静音)，并且执行对单耳再现的切换。为了通过相位控制产生虚拟声源，所需要的增益大约是在正常立体声再现中获得相同声压所需增益的两倍，并且因此电容器25的电压下降的斜率变大。另一方面，在单耳再现中，足够提供用于驱动单声道扬声器的电力，并且因此电容器25的电压下降的斜率变小。基于此，根据电容器25的电压值执行上述再现模式切换，以防止功率放大器24的输出下降。

可以根据从USB电力输入电路11和AC适配器电力输入电路12提供电力的形式切换音频信号再现模式。例如，当由总线功率驱动扬声器设备1时，执行音频信号的单耳再现。当由固有功率驱动扬声器设备时，执行再现信号的立体声再现。当由总线功率和固有功率两者驱动扬声器设备1时，再现音频信号从而产生虚拟声源。

应当注意，可以在进行增益校正的同时切换再现模式。

在该实施例中，扬声器设备被描述为电子装置。然而，只要可以经由USB连接以总线功率驱动以及经由AC适配器以固有功率驱动，则本发明就适应于任何电子装置。

在该实施例中，描述了在总线供电驱动和固有供电驱动之间切换供电形式情况的示例。上述构造并非是必须的，而是同样适应于执行常规供电的常规电子装置(不包括电源切换功能)。例如，在电子装置仅仅使用内置电池来运行的情况下，电池电压随着使用时间而降低。当电池电压降低时，功率放大器输出在小信号电平处饱和或者电子装置的操作停止。通过应用在该实施例中披露的技术，该电子装置可以使用较长时间。

在该实施例中，根据电容器的电压值切换放大器增益校正或音频信号再现模式。然而，可以根据功率放大器的电压值切换增益校正或再现模式。

工业适用性

根据本发明的电子装置，可以防止装置操作电压下降所引起的操作停止，并且在确保对电子装置的供电量(尤其是电流供应量)的同时实现稳定的操作。

Claims

1.一种电子装置，包括：

电力输入单元，被配置成接受电力；

主驱动电路，被配置成由从所述电力输入单元提供的电力来驱动；以及

控制单元，被配置成根据所述主驱动电路的电压值校正所述主驱动电路的增益。

2.根据权利要求1所述的电子装置，包括：

蓄电电路，其连接到所述主驱动电路的前一级；

其中所述控制单元根据所述蓄电电路的电压值控制所述主驱动电路的增益。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述主驱动电路是功率放大器，并且

所述控制单元根据所述蓄电电路的电压值的下降校正所述功率放大器的增益。

4.一种电子装置，包括：

电力输入单元，被配置成接受电力；

功率放大器，被配置成由从所述电力输入单元提供的电力来驱动；

多个扬声器单元，被配置成输入经过所述功率放大器放大的音频信号并且发出声音；以及

控制单元，被配置成根据所述功率放大器的电压值来改变向所述功率放大器和所述扬声器单元提供音频信号的方式。

5.根据权利要求4所述的电子装置，包括：

蓄电电路，其连接到所述功率放大器的前一级；

其中所述控制单元根据所述蓄电电路的电压值改变对所述功率放大器和所述扬声器单元提供音频信号的方式。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其中在所述蓄电电路或所述功率放大器的电压值处于其上限或接近其上限的情况下，所述控制单元对将要提供到所述多个扬声器单元的音频信号执行包括相位控制的音频信号处理，从而在发声空间中产生虚拟声源。

7.一种电子装置，包括：

多个电力输入单元，被配置成接受具有不同电流的电力；

多个限流电路，被配置成使用不同的限制值来限制从所述多个电力输入单元输入的各个电流并且输出得到的电流；

主驱动电路，连接到所述多个限流电路的后一级；

蓄电电路，连接在所述多个限流电路与所述主驱动电路之间；以及

控制单元，被配置成根据经由所述多个电力输入单元中至少一个的电流提供形式，来切换所述多个电力输入单元与所述多个限流电路之间的连接形式。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其中所述多个电力输入单元包括总线功率的电力输入单元，该电力输入单元被配置成从主机设备接受电力；以及固有功率的电力输入单元，该电力输入单元被配置成从AC适配器接受电力；

在从总线功率的电力输入单元提供电力的情况下，所述控制单元把总线功率的电力输入单元连接到所述多个限流电路中具有小限制值的一个限流电路；并且

在从固有功率的电力输入单元提供电力的情况下，所述控制单元把固有功率的电力输入单元连接到所述多个限流电路中具有大限制值的一个限流电路。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述总线功率的电力输入单元包括USB接口；并且

在建立了与主机设备的协商的情况下，所述控制单元把所述总线功率的电力输入单元连接到具有小限制值的限流电路。

10.根据权利要求7所述的电子装置，其中所述蓄电电路是双层电容器。