CN102103863B - 用于音频发生器的频率综合电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于音频发生器的频率综合电路。该频率综合电路包括具有用于接收休止信号和间隔信号的输入端的休止符/间隔符控制电路，与门电路和具有用作频率综合电路的输出端的输出端的D触发器，所述与门电路的一个输入端与所述休止符/间隔符控制器的输出端连接，其另一个输入端与所述D触发器的反相输出端连接，其输出端与所述D触发器的D输入端连接。本发明进一步提供一种包括该频率综合电路的音频发生器。本发明的音频发生器可应用在电话振铃电路、电子琴、音效玩具及音乐卡等应用中，提供音色优质的音质。

Description

用于音频发生器的频率综合电路
技术领域
本发明涉及一种电路，更具体地，本发明涉及一种用于音频发生器的频率综合电路和一种音频发生器。
背景技术
在电话振铃电路、电子琴、音效玩具及音乐卡中都内置了音频发生器（Melody generator）。该音频发生器可包括可编程计数器、二分频触发器和休止符/间隔符控制器。可编程计数器通常是由一个M序列发生器和一个自动装载器组成，二分频电路通常为一个T触发器，休止符/间隔符控制器将使得音频发生器产生休止音或间隔。休止符/间隔符控制器设计的好坏直接关系到音质。传统休止符/间隔符控制器采用了异步控制的方式。传统异步控制方式不可避免的会发生控制信号与音频信号的竞争冒险。
图1示意性示出了传统音频发生器的电路图，图2示出这种音频发生器的时序图。图1示出的常规音频发生器包括M序列发生器（M-sequence Generator）和异步复位D触发器DFFR。由于触发器DFFR的输出SndFreq被异步复位，且音频发生的输出端TOUT同时由非门I2、与非门I3和I4的组合电路异步控制，因而在时钟信号SndFreq2上升沿来时，触发器DFFR的输出SndFreq发生翻转，例如由0翻为1，经过一个延迟之后发生M序列发生器装载事件(Load)。如果，此时装载了另一串频率控制码，其rest=1，那么就会对触发器DFFR异步复位，且异步控制音频发生器的TOUT输出为0；或者当break=1时异步控制音频发生器的TOUT输出为0；从而产生了如图2时序图中的毛刺。图2中所示的毛刺是放大的示意性时序图，实际上毛刺的脉宽非常小，其频谱成分非常丰富，能够产生极易被人耳听出的高频噪音。
因此，有必要提供一种能够消除上述噪音的改进电路。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种用于音频发生器的频率综合电路，包括：
休止符/间隔符控制电路，包括用于接收休止信号和间隔信号的输入端；
与门电路；和
D触发器，其输出端用作频率综合电路的输出端，
所述与门电路的一个输入端与所述休止符/间隔符控制器的输出端连接，其另一个输入端与所述D触发器的反相输出端连接，其输出端与所述D触发器的D输入端连接。
优选地，所述休止符/间隔符控制电路包括与门电路和或非门电路，该与门电路用于接收休止信号和和结束控制信号，该与门电路的输出与或非门电路的一个输入端连接，该或非门电路的另一输入端接收间隔信号，或非门电路的输出端用作休止符/间隔符控制电路的输出端。
优选地，所述D触发器是高电平复位的D触发器。
优选地，所述D触发器是低电平复位的D触发器。
本发明进一步提供一种音频发生器，该音频发生器包括如上所述的频率综合电路。
优选地，该音频发生器进一步包括：
M序列发生器，其输出的最大长度信号用作D触发器的时钟信号；和
PLA，用于提供休止信号和间隔信号。
本发明的技术方案通过在D触发器的输入端前增加与门电路，休止符/间隔符控制电路的输出通过与门电路施加到D触发器的D输入端，频率综合电路通过时钟SndFreq2来改变其输出信号，以实用精巧的电路结构，有效的防止了休止或间隔音产生过程中的噪音。
附图说明
下面参照附图并结合本发明具体实施例对本发明的特征和优点进行说明，其中
图1示意性示出了现有音频发生器的电路图； 
图2示出现有音频发生器的时序图；
图3示意性示出根据本发明实施例1的频率综合电路的电路图；
图4示出图3所示频率综合电路时序图；
图5示意性示出根据本发明实施例2的频率综合电路的电路图；
图6示出图5所示频率综合电路实施例2的时序图；
图7示意性示出包括实施例1的频率综合电路的音频发生器的电路图；
图8示意性示出包括实施例2的频率综合电路的音频发生器的电路图。
具体实施方式
下面将参考附图结合本发明的优选实施例来对本发明进行详细说明。附图中相似的附图标记表示电路中相似的结构特征。
实施例1
图3示意性示出根据本发明实施例1的用于音频发生器的频率综合电路300的电路图。频率综合电路300包括休止符/间隔符控制电路，与门电路I33和高电平有效复位的D触发器DFFR34。休止符/间隔符控制电路例如包括与门电路I31和或非门电路I32。与门电路I31的一个输入端I31A接收例如M序列发生器的PLA输出的间隔信号break，其另一个输入端I31B接收频率结束控制信号EndNote，与门电路I31的输出与或非门电路I32的第一输入端连接。或非门I32的第二输入端接收来自例如M序列发生器的PLA输出的休止信号Rest。与门电路I33的第一输入端A与D触发器的反相输出端QB连接，其第二输入端I33B与休止符/间隔符控制器的输出端Y连接，接收休止符/间隔符控制电路的输出信号MuteB。与门I33的输出端I33Y与D触发器DFFR34的输入端D连接。D触发器DFFR34的输出端Q用作频率综合电路300的输出端TOUT输出信号SndFreq。信号SndFreq2例如可以是来自M序列发生器的输出端的最大长度信号，用于为D触发器DFFR34提供时钟。高电平有效的复位信号RESET连接到D触发器DFFR34的复位端R。根据本发明的频率综合电路300当休止符/间隔符控制电路输出的信号MuteB为高电平时，D触发器DFFR34表现为T触发器的二分频功能；当休止符/间隔符控制电路输出的信号MuteB为低电平时，D触发器的D端为低电平，因而该D触发器Q端将在时钟信号SndFreq2上升沿来到时变为低电平，如图4所示，从而实现频率综合电路的休止或间隔功能。
本发明的实施例采用了同步控制的方式，通过在D触发器的输入端前增加与门电路I33，休止符/间隔符控制电路的输出通过与门电路施加到D触发器的D输入端，频率综合电路通过时钟SndFreq2来改变其输出信号。当休止信号例如rest=1或间隔信号例如break=1出现时，休止符/间隔符控制电路的输出MuteB=0。该低电平信号不会立即使D触发器DFFR34的Q输出端从1变为0，而是要在时钟信号SndFreq2的下一个上升沿出现时才会使得Q输出端Q输出0，由此，有效的防止了噪音的出现。
实施例2
图5示意性示出根据本发明实施例2的用于音频发生器的频率综合电路500的电路图。图6示出了该频率综合电路500的时序图。
频率综合电路500包括休止符/间隔符控制电路，与门电路I53和低电平有效复位的D触发器DFFRB54。复位信号RESET经反向器输入到低电平有效复位D触发器DFFRB54的复位端RB。
该频率综合电路500的其他部分与图3所示的频率综合电路300的结构相同，工作原理相同，这里不再赘述。
实施例3
图7示意性示出了根据本发明实施例3的音频发生器700的电路图。本发明的音频发生器700包括可编程计数器和根据本发明实施例1的频率综合电路300。可编程计数器包括M序列发生器，自动重装置器和可编程逻辑阵列PLA。频率综合电路300的休止符/间隔符控制电路接收来自PLA的作为间隔信号的间隔频率控制码break和作为休止信号的休止频率控制码Rest。频率综合电路300的D触发器接收M序列发生器输出的最大长度信号作为时钟信号SndFreq2。根据实施例3的音频发生器，休止符/间隔符控制电路的输出信号MuteB为高电平时，D触发器DFFR34表现为T触发器的二分频功能。当可编程计数器的间隔频率控制码break=1或休止频率控制码Rest=1时，休止符/间隔符控制电路的输出信号MuteB为低电平，D触发器的D端为低电平，因而该D触发器Q端将在SndFreq2上升沿来到时变为低电平，从而音频发生器实现休止或间隔功能。
根据本发明的音频发生器700包括如图1所示可编程计数器。本领域技术人员可以理解，可编程计数器可以不限于图1所示的具体电路结构，而可以根据需要采用其他的电路方式。
本发明的音频发生器同样可包括实施例2所述的频率综合电路，如图8所示。
本发明的音频发生器可应用在电话振铃电路、电子琴、音效玩具及音乐卡等应用中，提供音色优质的音质。
以上借助优选实施例对本发明进行了详细的说明。本领域技术人员应当理解，实施例中的具体电路结构是示意性的而非限制性的，只要能等效化简至本发明的电路图的电路结构，都可以是本发明替代电路方式。本发明的保护范围仅由随附权利要求限定。

Claims (6)

1.一种用于音频发生器的频率综合电路，包括：
休止符/间隔符控制电路，包括用于接收休止信号和间隔信号的输入端；
与门电路；和
D触发器，其输出端用作频率综合电路的输出端，
其特征在于，
所述与门电路的一个输入端与所述休止符/间隔符控制电路的输出端连接，其另一个输入端与所述D触发器的反相输出端连接，其输出端与所述D触发器的D输入端连接。
2.根据权利要求1所述的用于音频发生器的频率综合电路，其特征在于，所述休止符/间隔符控制电路包括与门电路和或非门电路，该与门电路用于接收休止信号和结束控制信号，该与门电路的输出与或非门电路的一个输入端连接，该或非门电路的另一输入端接收间隔信号，或非门电路的输出端用作休止符/间隔符控制电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的用于音频发生器的频率综合电路，其特征在于，所述D触发器是高电平复位的D触发器。
4.根据权利要求1所述的用于音频发生器的频率综合电路，其特征在于，所述D触发器是低电平复位的D触发器。
5.一种音频发生器，包括如权利要求1所述的频率综合电路。
6.根据权利要求5所述的音频发生器，其特征在于，该音频发生器进一步包括：
M序列发生器，其输出的最大长度信号用作D触发器的时钟信号；和
可编程逻辑阵列，用于提供休止信号和间隔信号。
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